[기고] 국제적으로 인정받은 이종간 대체장기 연구

최근 장기 부족문제로 인한 반인륜적인 사건들이 자주 일어난다. 이런 문제를 해결하고자 유전적으로 변형된 동물의 이종장기를 이용한 대체 장기 연구가 진행되고 있다.

국립축산과학원 연구진들은 2012년부터 초급성 거부반응 유전자(GalT)를 제거한 돼지 ‘지노’(GalT KO)의 장기 이식 실험에 관한 연구를 진행했다. 단순히 돼지의 장기와 췌도세포를 원숭이에 이식한 사례연구에 그치지 않고, 분자수준에서 원숭이가 돼지 장기와 세포를 이식받은 후 사망원인을 파악하고자 노력했다. 연구 결과는 ‘α-1, 3-galactosyltransferase-knockout pigs의 췌도와 심장을 영장류에 이식 시 발생하는 영장류의 분자 면역 프로파일링’이라는 논문에 담았다. 최근 국제 이종이식학회지 ‘제노트랜스플랜테이션’(Xenotransplantation)에 제출해 게재승인을 받았다.

이번 연구에서 이종장기를 이식할 때 발생하는 첫 번째 거부반응 관문인 초급성 거부반응의 메커니즘을 이해하고자 했다. 이를 위해 장기이식 시 투여되는 면역 억제제와 유전적으로 변형된 돼지 장기·세포가 이식되었을 때 면역반응 유발 형태를 알아봤다.

옥선아 농촌진흥청 국립축산과학원 박사

실험은 GalT를 부분적으로 제거한 돼지의 췌도를 원숭이에게 이식한 경우와 GalT를 완전히 제거한 돼지 ‘지노’의 췌도를 이식하는 것으로 나눠 진행했다. 일반적으로 초급성 거부반응이 일어나는 2일 내에 GalT가 완전히 제거된 ‘지노’의 심장과 췌도세포들은 GalT를 부분적으로 제거한 경우보다 염증반응과 급성 거부반응에 관여하는 유전자의 활성을 낮췄다.

GalT가 부분적으로 제거된 돼지로부터 췌도를 이식받은 원숭이는 두 달이 지나자 정상과 유사한 유전자의 발현이 관찰됐고, 면역 공격을 받아 이식된 췌도세포들이 사라졌다. 그러나 ‘지노’로부터 이식받은 원숭이의 경우 이식된 췌도세포가 유지됐다. 축산과학원에서 생산한 ‘지노’는 부분적으로 제거된 돼지보다 이종장기 이식 때 거부반응을 최소화할 수 있다는 뜻이다.

연구 결과는 향후 돼지의 장기를 이식받게 될 원숭이에게 투여할 면역 억제제를 선정하거나 추가로 조작이 필요한 유전자 선정에 활용될 것으로 기대한다.

옥선아 농촌진흥청 국립축산과학원 박사