농촌진흥청이 이종이식의 가장 큰 난관인 면역 거부반응을 필요에 따라 껐다 켤 수 있는 유전자 제어 기술을 개발해 인체 장기 이식의 새로운 가능성을 열었다.
농촌진흥청은 4일 '이중 프로모터 기반 유전자 제어 기술' 개발에 성공했다고 밝혔다. 이종이식은 이식된 장기를 외부 침입자로 인식해 공격하는 면역 거부반응 때문에 성공률이 낮았다. 기존에는 이를 막기 위해 유전자를 활용했지만, 유전자가 계속 작동해 세포에 독성을 유발하는 한계가 있었다.
연구진은 유전자 가위(CRISPR/Cas9)를 이용해 거부반응을 일으키는 유전자(GGTA1)는 제거하고, 면역 회피 유전자(CD47)와 세포 보호 유전자(HO1)를 돼지 유전자에 정밀하게 삽입했다.
이번 기술의 핵심은 유전자 작동 시점을 조절한 것이다. 몸의 면역 체계를 피하게 하는 유전자(CD47)는 항상 작동하도록 하고, 염증 반응 시 세포를 보호하는 유전자(HO1)는 필요할 때만 작동하도록 설계해 부작용을 최소화했다.
실제로 이 기술로 생산한 형질전환 돼지의 세포를 사람 혈청에 노출한 결과, 일반 돼지 세포보다 손상률이 낮고 생존율이 높은 것으로 확인됐다. 이는 사람 몸에서도 이식 성공 가능성을 높일 수 있음을 시사한다.
이경태 농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오유전체과장은 "단순히 유전자를 추가하는 수준을 넘어 몸 상태에 따라 필요한 유전자만 작동하도록 조절했다는 점에서 의미가 크다"며 "사람에게 이식할 수 있는 돼지 장기 개발의 중요한 기반이 될 것"이라고 밝혔다.
이번 연구 결과는 이식 분야 국제학술지 '제노이식(Xenotransplantation)' 3월호에 게재됐다.