농촌진흥청(청장 이승돈)은 사람에게 이식하는 돼지 장기에서 나타나는 면역거부반응과 혈전, 염증 반응을 줄이기 위한 형질전환 돼지 생산용 세포주를 구축하고 국내 특허와 특허협력조약(PCT)에 따른 국제출원을 마쳤다고 밝혔다. 돼지 장기는 크기와 기능이 사람 장기와 비슷하지만 이식 시 사람의 면역체계가 이를 이물질로 인식해 공격하면서 면역거부반응과 혈전, 염증이 발생해 이식 장기의 기능 유지가 어려운 문제가 있었다.
농촌진흥청 국립축산과학원이 이번에 구축한 형질전환 세포주는 면역거부반응을 유발하는 돼지 유전자인 B4GALNT2의 기능을 없애고, 그 자리에 사람 유래 면역 조절 유전자 2종인 CD39와 CD73을 정밀하게 삽입해 혈전과 염증 반응을 조절하도록 설계됐다. 연구진은 유전자 삽입 여부를 확인한 뒤 단백질 발현과 기능을 검증했다.
유세포 분석(flow cytometry) 결과 CD39 단백질은 94.8%, CD73 단백질은 99.0%의 세포에서 확인됐으며, 단백질 발현량은 대조군보다 각각 최대 25배, 73배 높게 나타나 두 유전자가 대부분의 세포에서 안정적으로 발현되는 것으로 확인됐다. 기능 분석에서는 염증반응을 촉진하는 세포 밖 ATP(아데노신삼인산)가 빠르게 감소했고, 염증 반응을 완화하는 아데노신은 대조군보다 최대 26배 늘어나 CD39와 CD73이 실제 염증 관련 신호를 조절하는 기능을 수행하는 것으로 나타났다.
연구진은 원천 권리를 확보하기 위해 지난해 6월 국내 특허(출원번호 10-2025-0081722)를 출원한 데 이어 올해 5월 특허협력조약(PCT)에 따른 국제 특허(출원번호 PCT/KR2026/097170)까지 출원을 마쳤다. 이와 함께 해당 세포주를 활용한 형질전환 복제돼지 생산 연구도 지속하고 있으며, 앞으로 B4GALNT2 유전자 기능 상실과 CD39, CD73 유전자의 발현 여부를 개체 수준에서 확인하고 면역거부반응과 혈전·염증 조절 기능을 검증할 계획이다.
농촌진흥청 국립축산과학원 동물바이오유전체과 이경태 과장은 "이번 연구는 이종 이식용 돼지 개발에 활용할 세포주를 구축하고, 도입한 유전자가 안정적으로 발현되고 실제 염증 관련 신호를 조절하는 기능까지 확인한 성과"라며 "앞으로 형질전환 돼지를 생산해 개체 수준에서 기능을 검증하고 후속 이종 이식 연구로 이어가겠다"라고 전했다.
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