기술동향
이종(사람-돼지)세포간 거부반응 없는 복제돼지 생산
- 등록일2009-08-18
- 조회수11172
- 분류기술동향
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자료발간일
2009-08-12
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출처
농촌진흥청
- 원문링크
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키워드
#복제돼지#사람면역 유전자#FasL
- 첨부파일
참고자료_복제돼지.hwp
이종(사람-돼지)세포간 거부반응 없는 복제돼지 생산
-사람면역 유전자인 FasL이 들어간 돼지 세계최초 생산-
농촌진흥청(청장 김재수)은 국내 연구팀에 의해「이종장기(異種臟器) 이식에 사용 가능한 인간 면역유전자(Fas ligand, FasL)가 들어간 형질전환돼지를 세계 최초로 생산」하는데 성공하였으며, 지난 5월 11일 생산된 이종간 장기이식용 형질전환돼지는 현재 90일째 건강하게 자라고 있다고 발표하였다. (FasL이란: 인간의 면역과 관련된 유전자)
이 연구성과는 농촌진흥청 바이오그린21사업단(청장 김재수)의 지원을 받아 충남대학교(진동일), (주)엠젠(설재구) 연구팀에 의해 이루어졌으며, 세계 최초로 생산된 이 형질전환 복제돼지는 (주)엠젠에서 현재까지 건강한 상태를 유지하고 있는 것으로 알려졌다.
이번 연구를 통해 사람의 면역유전자의 일종인 FasL 유전자를 형질전환기법으로 돼지의 체세포에 주입하여 형질전환 복제돼지를 생산해 내었으며, 이는 향후 췌도(膵導)세포, 각막(角膜)등의 이종간 세포 및 조직이식에서 발생할 수 있는 세포성 면역 거부반응을 감소시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.
또한, 이번에 개발된 ‘형질전환돼지’의 염색체 내에 사람의 면역유전자인 FasL 유전자가 전이되었다는 사실을 유전자증폭(PCR)법과 염색체형광위치확인법(FISH)을 통하여 확인하였으며(그림1, 2), 앞으로 동 유전자의 단백질 발현 정도를 분석하고 생물학적 활성도를 검증한 후 이종장기의 이식원(移植源)으로서 사용할 수 있도록 그 가능성을 검증할 예정이다.
농촌진흥청 공동연구개발 지원사업(바이오그린21) 중 하나인 바이오장기연구단에서는 그동안 장기이식 분야에서 최대 난제로 인식되어 왔던 면역거부반응을 극복하기 위하여 2007년부터 충남대학교 진동일 교수(동물발생학 전공)를 주관 연구책임자로 이종장기 이식을 위한 형질전환 동물생산에 관한 연구를 지원하고 있다.
이번 ‘FasL형질전환 돼지’의 개발을 주도한 (주)엠젠은 2005년에 면역거부반응을 억제하는 HLA-G(human leukocyte antigen-G) 형질전환돼지 생산 및 돼지유즙에서 치료용단백질을 분비하는 돼지의 생산, 그리고 2007년에는 유즙에서 치료용단백질을 분비하는 형질전환 유산양을 생산하는 등 이 분야에서 주목받는 바이오벤처회사중 하나이다.
최근 교과부의 이종장기사업단과 농촌진흥청 국립축산과학원이 공동으로 개발한 초 급성거부반응유전자(GalT)가 제거된 돼지 지노(Xeno)의 생산으로 이종간 초 급성 거부반응을 해결할 수 있는 연구성과를 제시한 바 있다.
그러나 이종장기를 이식할 때 나타나는 여러 단계의 면역거부반응을 해결하기 위해서는 각 반응을 조절할 수 있는 적합한 유전자들의 발현이 요구되는 바, 이번에 생산된 형질전환 복제돼지의 경우 이종장기 이식에 따른 세포독성(細胞毒性) 효과를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.
특히, 장기이식용 돼지를 개발하기 위해서는 면역관련 유전자를 적어도 3～5개 정도는 조절해야 하는데, 이번에 발표한 연구성과는 이와 같이 면역관련 유전자를 단계적으로 조절해 가는데 중요한 역할을 할 것이며 이종장기 이식을 조기에 실현하는데 기여할 것으로 예상된다.
또한, 본 연구팀은 지난 번 농촌진흥청(국립축산과학원)에서 개발되어 초급성면역유전자가 제어된 형질전환돼지(Xeno)와 본 연구결과로 탄생된 인간면역유전자(FasL) 도입 형질전환 돼지를 상호간 잘 조합하여 이종간 장기이식 시 발생할 수 있는 면역거부 반응을 최소화 시켜 새로운 장기이식용 돼지를 조기에 생산하기 위해 모든 역량을 집중할 것이라고 밝혔다.
아울러 농촌진흥청 양창범 연구정책국장은 “이러한 일련의 연구를 통하여 차세대 신성장동력산업인 바이오장기 분야의 국가 경쟁력을 높일 수 있을 뿐만 아니라 농촌진흥청, 교육과학기술부 및 보건복지부가 참여하는 이종장기 분야의 발전을 통하여 국가 과학기술위상 제고와 궁극적으로 국민보건 및 사람 생명연장에 크게 기여할 것으로 전망한다”고 밝혔다.
* 면역거부(免疫拒否)반응이란? 다른 동물 또는 타인의 장기가 이식될 때 이를 바이러스와 같은 침입자로 여기고 공격하는 우리 인체의 면역시스템으로 그동안 장기이식 분야에 최대 어려운 문제로 인식되어 왔다. 면역거부반응에는 수분 내지 수 시간 만에 발생하는 초 급성(超急性) 면역거부반응과 수일 정도 후에 발생하는 급성 면역거부반응이 있다. 또 수일에서 수개월 후에 발생할 수 있는 세포성 거부반응과 수년이 지나 발생하는 만성(晩成) 거부반응이 있다.
[문의] 농촌진흥청 첨단농업과장 이상재, 첨단농업과 박진기 031-299-1936
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