이종이식은 동물의 장기를 사람에게 이식하는 기술로, 장기 부족 문제를 해결할 대안으로 주목받고 있습니다. 하지만 이식된 장기를 몸이 ‘이물질’로 인식해 공격하는 면역 거부반응이 큰 걸림돌이었습니다.
농촌진흥청(청장 이승돈)은 이러한 문제를 해결하기 위해 유전자의 작동 시점을 정밀하게 조절하는 ‘이중 프로모터 기반 유전자 제어 기술’을 개발했다고 4일 밝혔습니다. 기존에는 유전자를 계속 작동시키면 세포에 부담을 주거나 독성을 유발할 수 있다는 한계가 있었습니다.
연구진은 세포를 보호하는 유전자(HO1)는 필요할 때만 작동하도록 설계하고, 면역 회피를 담당하는 유전자(CD47)는 지속적으로 작동하도록 설계했습니다. 이어 유전자 가위 기술(CRISPR/Cas9)을 이용해 거부반응을 일으키는 유전자(GGTA1)를 제거하고, 면역 조절 유전자(HO1, CD47)를 특정 위치(CMAH)에 정밀하게 삽입했습니다.
이렇게 만든 세포로 형질전환 돼지를 생산한 결과, 세포 보호 유전자는 간과 폐에서 필요할 때만 선택적으로 작동했고, 면역 회피 유전자는 몸 전체에서 안정적으로 작동하는 것이 확인됐습니다. 또한 사람 혈청을 이용한 실험에서 형질전환 돼지의 세포는 일반 돼지 세포보다 손상이 적고 더 오래 생존했습니다. 이는 사람 몸 안에서도 면역 공격을 덜 받아 이식 성공률을 높일 수 있음을 시사합니다.
이번 연구 결과는 이식 분야 국제학술지인 「제노이식(Xenotransplantation)」 3월호에 게재됐습니다. 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오유전체과장 이경태 과장은 “단순히 유전자를 추가하는 수준을 넘어, 몸 상태에 따라 필요한 유전자만 작동하도록 조절했다는 점에서 의미가 크다”며 “앞으로 사람에게 이식할 수 있는 돼지 장기 개발의 중요한 기반이 될 것”이라고 말했습니다.
