우리나라 연구팀이 면역거부반응이 거의 없는 형질전환복제돼지를 개발 생산하는데 성공, 이종장기시대에 한걸음 더 다가서게 됐다. 또한 향후 세계 이종장기 시장 개척의 발판이 될 것으로 기대되고 있다.

한국생명공학연구원(故 이경광), 국립축산과학원(박수봉), 단국대 심호섭교수, 건국대 김진회교수, 전남대 강만종 교수팀은 국내 처음이자, 미국에 이어 세계 두번째로 지난 3일 "장기가 손상된 환자에게 돼지의 장기를 이식 가능케 하는 면역거부반응이 거의 없는 형질전환 복제미니돼지" 생산에 성공한 것. 이 돼지는 현재 농촌진흥청 국립축산과학원에서 건강한 상태를 유지하고 있다.

특히 돼지의 장기를 인체에 이식할 때 인체의 면역시스템에 의해 이식된 장기가 괴사되는 ‘초급성 면역거부반응’ 문제를 해결한 것으로써 이종장기 이식이 현실화될 수 있는 기반을 마련하는 획기적인 연구성과로 평가되고 있다.

장기이식은 인체의 장기가 손상되어 치료 또는 회복이 불가능한 경우, 유일한 해결책이지만, 장기 공여자가 극히 부족할 뿐만 아니라 장기 공여자와 수용자 사이의 유전적·면역학적 불일치에 따른 거부반응 등 극복해야 할 문제들이 많다.

미니돼지는 장기를 필요로 하는 환자들에게 원하는 장기를 원하는 시간에 자유롭게 공급할 수 있다는 점에서 훌륭한 장기 공급원이지만, 이종장기 이식 시 면역 거부반응이 사람 장기 이식의 경우보다 심하다는 단점이 있어 초급성 면역 거부반응의 해결이 최우선 과제였다.

초급성 면역거부 반응은 돼지 장기 이식 직후, 돼지의 장기 표면에 존재하고 사람 세포에는 없는 항원(αlpha 1, 3-galactose; 이하 ‘알파갈’)이 인체의 면역 시스템에 의해 공격받아 수분~수시간 내에 이식된 장기가 괴사하게 되는 것.

연구팀은 이번에 미니돼지 체세포에 존재하는 알파갈 전이 효소(α1,3-Galactosyltransferase) 유전자 두 개 중 하나를 제거하고, 이 체세포의 핵을 핵이 제거된 난자에 주입하여 형질전환 복제돼지를 생산하게 됐다.

향후, 이 형질전환 복제돼지의 교배를 통해 두 유전자가 모두 파괴되어 ‘초급성 면역거부반응’의 원인인 알파갈이 제거된 형질전환 복제미니돼지를 대량 생산할 수 있는 길을 열게 된 것이다.

과학기술부와 복지부는 형질전환 복제돼지를 이용하여 이식용 췌도, 심장판막, 심장 등을 실용화하는 연구를 진행할 계획이며, 농진청과 공동으로 형질전환 복제돼지의 안정적 대량 생산에 관련된 연구도 할 예정이다.

복지부와 과기부에 따르면 이종장기 상용화 시점으로 예상되는 2017년에 세계 장기이식 대기자의 수가 210만명에 이를 것으로 예상되며, 현재 미국에서 약 4만명의 환자가 심장이식 수술을 필요로 하는데, 이중 약 1/3 정도의 환자가 장기 기증을 기다리다가 사망하는 실정이다.

이번 연구결과를 바탕으로, 국내에서 이종장기 이식을 현실화 할 수 있는 기반기술이 확보된 것으로 보여, 추후 알파갈 적중 형질전환 복제돼지를 활용한 면역제어 연구가 더욱 촉진됨으로써, 이종장기 분야에서의 국제적 기술 우위 확보가 예상되고 있다.