▲윤익진 교수

농촌진흥청(청장 박현출)은 초급성 면역거부반응 유전자가 제거된(GalT Knock-out) 형질전환 복제 미니돼지 ‘지노 후대’의 장기인심장과 신장을 원숭이에게 각각 이식하는데 성공했다고 밝혔다.
 
이번 이종간 장기이식은 크게 두 가지를 실험한 것으로, 하나는 원숭이의 원래 심장은 제거하지 않은 채로 이종간 면역거부반응 유전자가 제거된 미니돼지(5.5kg)의 심장을 원숭이의 복강내 혈관에 이식했고, 다른 하나는 같은 돼지의 신장 1개를 원숭이(5kg)가 가지고 있는 신장 2개 중 1개를 제거한 부위에 돼지의 신장 1개를 이식했다.
 
이번 연구는 농촌진흥청 차세대바이오그린21사업으로 수행한 결과로 인체면역거부반응 유전자 제어 복제란 및 형질전환 복제돼지 생산은 국립축산과학원에서, 이종간 장기이식 시술은 건국대 의대 윤익진 교수팀, 이종간 장기이식 후 나타나는 면역거부반응 등 문제점 연구는 서울대 의대 안규리 교수팀, 이종이식용 원숭이제공 및 관리는 (주)오리엔트바이오에서 추진했다.
 
이종장기를 이식할 경우 초급성, 급성, 세포성 및 만성의 순서로 인체면역거부반응이 일어나는데, 이번에 이식된 형질전환 복제 미니돼지의 장기는 초급성 면역거부반응을 제어할 수 있도록 GalT(alpha-1,3-galactosyltransferase)유전자를 제거한 미니돼지의 장기를 면역억제제가 동시에 투여된 원숭이에게 이식했다.
 
‘지노’는 지난 2009년에 생산된 형질전환 복제 미니돼지 수컷으로 그동안 지노를 일반 미니돼지의 암컷과 교배를 통해 후대 생산을 계속해왔다.

생산된 지노의 후대 간 교배를 통해 GalT유전자가 완전히 제거된 후대를 생산해, 실험용으로 사용된 원숭이의 장기 크기가 비슷한 돼지를 골라 지난 5월 31일 심장과 신장을 각각 적출해 원숭이에게 장기를 이식했다.
 
그 결과 심장이 이식된 원숭이는 6월 24일, 신장이 이식된 원숭이는 6월 25일 오후에 폐사했으며 현재 폐사한 개체들에 대한 원인을 분석 중에 있다.
 
한편 농촌진흥청은 건국대 의대 윤익진 교수팀과 6월 25일 지난 5월 31일에 실시했던 이종이식과 동일한 방법으로 GalT 유전자 제어된 바이오장기용 돼지의 심장 및 신장을 원숭이 2마리에 각각 이식해 현재 회복 중이라고 밝혔다.
 
이번에 이종간 장기이식에 이용된 ‘지노’를 이용해 초급성 및 급성 면역거부반응 유전자가 이중(GalT+CD46)으로 제어된 ‘믿음이’, 급성혈관성 면역거부반응 유전자(CD73)가 제어된 ‘소망이’ 등과 교배할 경우 2∼3개의 면역관련 유전자가 동시에 제어 가능한 ‘다중 면역거부반응 유전자 적중 형질전환 돼지’가 생산될 수 있다.
 
이 돼지의 장기를 이종이식에 이용한다면 이종간 면역거부반응을 지금보다 한층 더 제어할 수 있을 전망이다.

농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오공학과 박진기 과장은 “이번 장기이식은 국내 바이오장기 연구를 세계적 수준으로 도약시킬 수 있는 기반을 마련한 중요한 초석이 될 것이다”라며, “앞으로 돼지의 장기가 이식된 원숭이에게 나타나는 여러 가지 상황을 점검하면서 문제점들을 보완하는 연구를 계속적으로 추진하겠다”라고 말했다.
 
한편, 농촌진흥청은 앞으로도 바이오장기 및 줄기세포 연구를 통해 미래 축산업을 고부가가치 산업으로 변모시키고, 국가 차세대 성장동력원으로써 일익을 담당할 수 있도록 관련 연구팀과 긴밀하게 협조해 나갈 계획이다.