[연간기획] 축산기술 우수성과

국내농업에서 차지하는 축산업의 비중은 날로 높아지고 있다. 농업전체 생산액 중 축산업 생산액은 40%를 넘어서고 있으며, 매년 6.3%씩 성장하고 있다. 이러한 국내축산업의 발전에는 국립축산과학원의 연구개발성과와 현장실용화기술 보급이 큰 몫을 차지하고 있다. 사양관리·축종개발·바이오환경·가축분뇨·방역관리·조사료생산 등 지속가능한 축산기술개발에 힘쓰고 있는 국립축산과학원의 연구개발성과 중 축산기술 우수성과를 연간기획으로 살펴본다.

⑲ 이종이식용 동물장기 개발(下)

“돼지장기이식 임상화 발판”

한 단계 업그레이드 된 2.0버전 돼지개발

이종이식으로 임상실험 도입…기대감 높아

오건봉 국립축산과학원 연구사

◇ 거부반응에 더 효과적인 돼지개발 필요

돼지개발에 있어서 아쉬운점은 심장과 같은 고형장기의 이식성적이 아직 만족할 만한 수준에 도달하지 못한 점이다. 심장이식 받은 원숭이 60%가 3개월 이상 생존해야 임상실험이 가능하다는 의료진의 의견을 고려해보면 실험에 참여했던 원숭이중에서 최대 생존일이 60일이라는 것은 해결방안이 필요한 부분이었다.

돼지장기를 이식하는 모든 과정은 우리가 생각하는 것보다 많은 전문적 지식과 고도의 기술이 필요하다. 다양한 분야의 전문가가 이종이식 연구에 참여해 복잡한 모든 과정이 완벽하게 진행돼야만 우리가 원하는 만큼의 결과를 얻을 수 있을 것이다. 이종이식돼지 ‘믿음이’보다 이식거부반응을 더욱 효과적으로 감소시킬 수 있는 돼지를 개발하기 위해서 다양한 전문가가 이종이식연구에 참여해야한다.

◇ 기능향상 된 2.0 버전 돼지

돼지장기를 이식받으면 여전히 생명을 위협할 거부반응이 발생한다. 몸속에 외부 박테리아가 들어오거나 돼지장기가 이식되면 이물질로 인식하고 면역반응으로 공격해 이물질을 제거하게 된다. 동시에 방어시스템도 작동하게 되는데 대표적인 방어단백질이 MCP이다. 돼지장기에 MCP가 충분하다면 거부반응을 크게 약화시킬 수 있게 된다. 문제는 돼지에서 충분한 양을 만드는 것이 쉽지 않다는 것인데 이를 해결하기 위한 방안을 단백질신약개발 분야에서 찾을 수 있게 됐다.

면역반응이 일어나면 혈액이 응고해 혈관이 막히는 현상이 발생하는데 사람 MCP와 TBM 단백질조절 유전자를 기존 이종이식돼지에 도입‧복제해 ‘지노2’와 ‘믿음이2’돼지를 생산해 사람 TBM 단백질이 나오도록 디자인했다. 특히 면역반응을 일으킬 수 있는 세포와 사람혈액을 처리했을 때 ‘지노’와 ‘믿음이’보다 죽는 세포비율이 감소해 거부반응 억제능력이 크게 개선됐음을 알 수 있었다.

능력이 업그레이드 된 지노2

◇ 장기이식을 위한 임상실험 도전

지노2와 믿음이2의 개발을 통해 장기이식 연구분야를 한 단계 업그레이드하는 성과를 이룰 수 있었다. 앞으로는 염증성 거부반응억제 유전자가 추가로 장착된 돼지개발과 능력이 향상된 돼지의 장기를 원숭이에 이식하는 일도 지속할 계획이다. 이식 후 연구를 진행해 거부반응이 획기적으로 억제된 돼지를 생산하고자 한다. 의료계와 협력을 통해 누구나 인정할 수 있는 전임상 이종이식 성적을 바탕으로 임상실험에 성공한다면 현실에서 장기이식을 할 수 있는 날이 조금 더 앞당겨질 수 있을 거라 기대해 본다.

믿음이2에서 사람 MCP확인

거부반응 억제력이 강력한 믿음이2

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