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[축산기술 우수성과] ⑱ 이종이식용 동물장기 개발(上)“돼지로 이종이식 거부반응 억제”

[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.

 

⑱ 이종이식용 동물장기 개발(上)

“돼지로 이종이식 거부반응 억제”

장기이식 거부반응없는 돼지…‘지노‧믿음이’

돼지장기이식 머지않아 임상실험 가능단계

 

오건봉 국립축산과학원 연구사

◇ 이종이식용 돼지

축산업의 대표품목인 돼지가 환자치료를 위한 의료소재로 적당하다고 제안한 사람은 외과의사들이다. 이들은 장기기증자가 환자에 비해 적어 이식을 기다리다 사망하는 사람들을 봐왔을 것이다. 이에 임신기간이 비교적 짧고 새끼수도 많은 돼지를 사람과 해부학적‧생리적 유사한 특성을 갖는 가장 적당한 동물로 인식했다. 또한 원숭이같은 영장류에 비해 사람에게 질병전염의 위험도 적고 거부감이 적은 돼지가 적당하다고 생각했다.

 

◇ ‘거부반응’ 없는 돼지탄생

돼지장기를 사람에게 이식했을때의 거부반응은 사람간의 장기이식보다 더 심할 것은 자명한일이다. 1980년대 의사들은 유전자를 사람과 유사하게 변형시킨 돼지가 거부반응을 감소시킬 것으로 생각했다. 가장 치명적인 ‘초급성거부반응’은 돼지장기이식 시 나타날 수 있다. 이는 돼지의 유전자에서 나오는 물질이 원인이므로 그 유전자가 없는 돼지개발이 필수라고 제안하였다. 이 거부반응유전자를 없앤 돼지를 개발하는데 기술적 문제로 20년이 더 걸렸다. 1996년 세계를 떠들썩하게 만든 복제양 ‘돌리’ 개발에 사용한 방법을 적용해 2002년 미국에서 거부반응유전자를 제거한 복제돼지가 태어나면서 본격적인 이종이식연구가 시작됐다.

각막 이종이식 수술

◇ 이종이식돼지 ‘지노’와 ‘믿음이’

뒤늦게 우리나라는 가축번식‧공학전공 학자들이 2009년 ‘지노’를 생산하여 생명공학분야에 큰 획을 그었다. 가축번식‧발생공학을 전공하는 학자들이 힘을 합친 결과물이었다. 거부반응 유전자가 없는 돼지 ‘지노’를 생산하면서 우리나라도 이종이식연구를 본격적으로 시작할 수 있는 기본원료를 갖게 되었다. 이후 ‘지노’보다 거부반응 억제력이 강한 돼지 ‘믿음이’를 개발해 ‘초급성거부반응’뿐만 아니라 ‘급성거부반응’도 억제할 수 있는 발판이 됐다.

각막 이식수술 직후 원숭이

◇ 각막 이종이식 적용 ‘한 발 더’

축산원은 돼지개발에 그치지 않고 2012년부터 ‘지노’와 ‘믿음이’의 장기를 원숭이에 이식하는 이종이식연구를 수행한 결과 모든 이종이식에서 ‘초급성거부반응’의 증상은 없었다. ‘지노’의 세포를 이식받은 원숭이는 당뇨병치료효과를 보였으며 200일 가까이 생존했고 ‘믿음이’의 각막을 이식받은 두마리원숭이는 이식초기에 소량의 안약만으로 각각 1년과 3년이상 생존중에 있다. 그 외 3마리는 6개월이상 생존해 임상실험을 할만큼 가치있는 결과를 얻을 수 있었다.

돼지 믿음이

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