[로이슈 전여송 기자] 농촌진흥청은 사람에게 이식하는 돼지 장기에서 발생할 수 있는 면역거부반응과 혈전·염증 반응을 줄이기 위한 형질전환 돼지 생산용 세포주를 구축하고, 국내 특허와 특허협력조약(PCT) 국제출원을 완료했다고 3일 밝혔다.

돼지 장기는 사람의 장기와 크기와 기능이 유사하지만, 사람에게 이식할 경우 면역체계가 이를 이물질로 인식해 면역거부반응과 혈전, 염증 등이 발생할 수 있다. 이를 줄이기 위해 면역거부반응을 유발하는 유전자의 기능을 제거하고 사람 유래 면역 조절 유전자를 도입하는 연구가 진행되고 있다.

농촌진흥청 국립축산과학원이 구축한 세포주는 돼지의 B4GALNT2 유전자 기능을 제거하고, 해당 위치에 사람 유래 면역 조절 유전자인 CD39와 CD73을 삽입한 것이다. B4GALNT2는 돼지 장기를 사람에게 이식할 때 면역거부반응을 유발하는 유전자 가운데 하나로 알려져 있다.

연구진은 유전자가 목표 위치에 정확히 삽입됐는지 확인한 뒤 단백질 발현과 기능을 검증했다. 유세포 분석 결과 CD39 단백질은 94.8%, CD73 단백질은 99.0%의 세포에서 확인됐으며, 발현량은 대조군보다 각각 최대 25배와 73배 높게 나타났다.

기능 분석에서는 염증 반응을 촉진하는 세포 외 ATP는 감소하고, 면역 및 염증 반응을 완화하는 아데노신은 대조군보다 최대 26배 증가해 삽입된 유전자가 실제 기능을 수행하는 것으로 확인됐다고 농촌진흥청은 설명했다.

연구진은 지난해 국내 특허를 출원한 데 이어 올해 5월 PCT 국제출원을 완료했으며, 현재 해당 세포주를 활용한 형질전환 복제돼지 생산 연구를 진행하고 있다. 앞으로는 형질전환 돼지에서 유전자 발현과 면역거부반응 및 혈전·염증 조절 기능을 개체 수준에서 검증하고, 이를 바탕으로 이종 장기이식용 돼지 개발 연구를 이어갈 계획이다.

이경태 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오유전체과장은 "이번 연구는 이종 장기이식용 돼지 개발에 활용할 세포주를 구축하고 도입한 유전자의 발현과 기능을 확인한 성과"라며 "형질전환 돼지를 생산해 개체 수준에서 기능을 검증하고 후속 이종이식 연구로 이어가겠다"고 말했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr