생명공학기업 옵티팜(대표이사 김현일)이 형질전환돼지를 활용한 인공혈액 개발 관련 첫 번째 연구 성과를 내놨다. 이종 장기뿐만 아니라 이종 혈액 역시 최대 난제는 인간과 공여동물인 돼지의 면역학적, 생리학적 차이점을 어떻게 극복하느냐다. 사람 혈청과 돼지 적혈구가 만나면 면역반응으로 돼지 적혈구가 짧은 시간에 모두 사멸하기 때문이다.
한림대성심병원 진단검사의학과 강희정 교수(현 대한진단면역학회 회장) 연구팀은 옵티팜의 TKO(Triple Knock Out, 돼지 유전자 3개를 제거한 형질전환돼지, 이하 TKO), QKO(Quadruple Knock Out, 돼지 유전자 4개를 제거한 형질전환돼지), TKO/CD55, CD39 (돼지 유전자 3개를 제거하고 사람 유전자 CD55와 CD39를 넣은 형질전환돼지) 등 다양한 형질전환돼지의 적혈구를 사람 또는 영장류 혈청에 반응시켜 면역반응을 비교했고 그 결과를 면역학 전문 저널인 ‘Frontiers in Immunology’에 14일 등재했다.
강희정 교수는 “형질전환이 이루어지지 않은 돼지의 적혈구는 사람 혈청에 반응시켰을 때 바로 파괴되지만 다수의 유전자를 형질전환한 돼지의 적혈구는 체내에서 발생할 수 있는 보체반응, 용혈반응 그리고 대식세포 탐식작용에서 사람의 O형 적혈구와 유사하게 높은 생존력을 보였다”면서 “형질전환돼지를 통한 인공혈액 개발 가능성을 확인한 것”이라고 설명했다.
특히 TKO 기반의 CD55가 삽입된 형질전환돼지의 경우 보체 및 대식세포 반응에서 매우 긍정적인 효과를 보였는데, 이는 옵티팜이 세계 최초로 무핵세포인 돼지 적혈구에서 사람 유전자를 발현하는 고난도 기술을 적용한 결과다. 옵티팜은 앞으로 다양한 사람 유전자를 삽입한 맞춤형 형질전환돼지를 개발해 인공혈액 연구 속도를 가속화할 계획이라고 덧붙였다.
옵티팜 김현일 대표는 “지난달 열린 세계이종장기 학회에서 미국 연구팀이 TKO 형질전환돼지의 혈액을 영장류에 수혈해 수일 동안 생존했다는 연구 결과를 발표했다”면서 “옵티팜도 이번에 유사한 결과를 확인했고 더 나아가 사람 유전자를 추가 삽입하는 진일보된 기술을 선보인 만큼 이 분야에서 미국팀보다 한 걸음 앞설 수 있게 됐다”고 말했다.
옵티팜은 산업통상자원부와 방위사업청이 공동 투자해 추진하는 국방과학연구소 민군협력진흥원 민군겸용기술개발사업을 수행 중이다. 형질전환돼지를 활용해 수혈이 가능한 이종적혈구제제 기술을 개발하기 위한 사업으로 안전성평가연구소(KIT), 한림대학교, 가천대학교, 충남대학교와 공동연구로 진행되며 최종적으로 IND를 신청하는 것이 목표다.
