수십 년 동안 과학자들과 의사들은 돼지에서 인간의 기관을 배양함으로써 이식을 할 수 있는 조직을 만들 수 있는 꿈에 다가섰다. 하지만 인간면역체계에 의한 거부와 돼지 유전체에 들어가있는 바이러스에 의한 감염의 우려는 이 분야의 연구를 방해하고 있다. 돼지 배아에서 60개 유전자를 조작함으로써 (이것은 다른 동물에서 이루어진 편집의 10배 이상이다) 연구자들은 인간에게 적합한 비인간조직을 생산할 수 있을 것이다.
이번 연구는 국립과학원(National Academy of Science, NAS)의 인간유전자편자에 관한 학회에서 보스턴의 하버드 의대의 유전학자인 조지 처치 (George Church)는 그의 연구팀은 크리스퍼라 불리는 유전자편집기술(CRISPR)을 이용해서 돼지의 배아에서 62개의 돼지내인성 레트로바이러스 (porcine endogenous retroviruses, PERVs)를 비활성화시키려고 하고 있다. 이러한 바이러스들은 모든 돼지의 유전체에 각인되어 있으며 치료나 중립화가 불가능하다. 이 바이러스는 인간에게 이식된 조직에서 질병을 일으킬 수 있다.
처치의 연구팀은 또한 돼지세포의 표면에 존재하는 단백질을 부호화하고 인간의 면역체계를 자극하거나 혈액응고를 일으키는 유전자를 포함해서 각기 분리된 배아들에서 20여 개 이상의 유전자를 조작했다. 하지만 그는 연구결과가 발표되지 않은 상태에서 정확하게 어떤 유전자를 조작했는가를 밝히지 않았다. 결국 조직이식을 위해 만든 돼지는 이러한 조작과 PERV 제거를 받게 될 것이다.
처치는 “거의 10년 동안 내가 하고자 했던 연구”라고 밝혔다. 그가 공동으로 열었던 생명공학기업은 조직이식을 위한 돼지를 만들어내고 있으며 현재 그 가격을 최대한 낮추기 위한 과정에 있다. 처치는 많은 돼지 유전자 중에서 제거할 수 있었던 과정에 대한 몇 가지 세부적인 것을 밝혔다. 하지만 그는 편집된 돼지배아들은 거의 부모돼지에게 이식할 준비가 되었다. <eGenesis>라고 불리는 이 회사는 돼지를 이식하고 병원체에서 분리하게 될 하버드 의대의 시설을 얻었다
크리스퍼 기술을 발명한 연구자들 중에 한 명인 캘리포니아 주립대학 버클리 (UC Berkeley)의 생화학자인 제니퍼 두드나 (Jennifer Doudna)는 편집된 유전자 숫자로 인해 매우 깊은 인상을 받았다고 말했다. 이번 연구가 잘 진행된다면 유전자를 끄고 켤 수 있는 합성생물학 분야에 적용할 수 있다고 밝혔다. 미생물에서 이러한 회로를 만드는 것은 서로를 규제할 수 있는 다양한 유전자를 조작하거나 삽입할 필요가 있다. 다중 유전자를 자르는 것은 또한 인간의 치료에도 도움이 될 것이라고 하버드 의대의 줄기세포 생물학자인 조지 달리(George Daley)는 말했다. 그 이유는 유전적 구성물을 갖고 있는 많은 질병은 한 개 이상의 유전자와 연관되기 때문이다.
출처: <네이처> 2015년 10월 6일 (Nature doi:10.1038/nature.2015.18525)
