◎유전공학연 「형질전환 동물」 개발의 의미/동물체내에 인간유전자 끼워 넣어/모유와 성분 똑같은 우유생산 가능

「젖소에서 젖대신 항암제 인터루킨을 짤수 있는 의약품 생산용 동물목장」.「모유와 성분이 완전히 똑같은 우유제품」….

17일 한국과학기술연구원(KIST)부설 유전공학연구소 이경광박사팀(42·발생공학연구실장)이 발표한 형질전환 동물 개발은 이같은 첨단의 유전공학 연구가 우리나라에서도 본격화되고 있음을 알려주는 것이다.

이박사팀은 고도의 유전자분리및 재조합기술·미세조작기술등을 동원,유선에서 인간성장호르몬을 생산하는 형질전환 생쥐를 제조하는데 성공했다.

형질전환동물은 한마디로 동물체내의 단백질 생산라인(유전자구조)에 인간이 원하는 생리활성물질의 유전자구조를 슬쩍 끼워넣어 동물로 하여금 유용 생리활성물질을 생산케 하는것이라고 설명할수 있다.

이박사팀은 쥐로부터 사람성장 호르몬을 얻기위해 쥐의 유선조직에 있는 베타 카제인이라는 단백질 발현유전자를 매개체로 이용했다.이박사팀은 이를위해 우선 쥐의 베타 카제인 유전자를 분리,DNA구조를 알아낸다음 그중에서도 유전자 발현이 잘되는 3개의 특이적 조절부위(유전자발현 벡터)를 찾아냈다.그리고 이 3개의 유전자발현 벡터에 사람성장호르몬 유전자를 연결,재조합유전자를 만들었다.재조합유전자는 미세조작기를 이용해 수정란의 전핵에 미세주입됐으며 미세조작된 수정란은 가상임신된 암쥐의 난관에 이식돼 개체발생이 유도됐다.

이박사팀이 이같은 방법으로 미세조작을 가한 수정란은 모두 1천8백70개로 이중 1천2백73개가 암쥐의 난관에 이식됐으며 그 결과 1백69마리의 생쥐가 태어나 9마리가 형질전환 생쥐로 확인됐다.

이박사는 『9마리의 형질전환 생쥐를 분석한 결과 5마리가 전환형질을 자손대에까지 유전시키는 완전한 형질전환동물로 확인됐다』며 『특히 이들 생쥐가 유즙 1㎖에 최고 9백나노그램의 사람성장호르몬을 분비한것은 90년도 외국에서 인터루킨­2를 4백30나노그램수준으로 발현시켰던것과 비교할때 훨씬 높은수준으로 고무적이다』고 밝혔다.

형질전환동물이 고가의 인체 생리활성물질을 생산하는 매체로 연구되기 시작한것은 불과 5년전인 87년도이다.당시 고든등의 과학자들은 유청단백질의 유전자에 혈전증 치료제인 TPA의 CDNA(상보DNA)를 재조합,유선에서 TPA를 생산하는 암쥐를 제조하는데 성공함으로써 그 가능성을 처음으로 입증했다.그때까지만해도 형질전환동물은 슈퍼마우스에서와 같이 가축의 품질개량 수단정도로만 여겨 왔으나 이 실험을 계기로 생리활성물질 생산 시스템으로서 각광을 받기 시작했다.동물중에서도 포유류,특히 유즙 1ℓ터당 최고 33g의 많은 단백질을 생산하는 젖소의 유선이 「생리활성물질 공장」으로서 표적이 되고 있다.

이박사는 『현재까지 TPA를 비롯해서 항암제 인터루킨,혈액응고인자 팩터4,팩터 7등이 동물생산 가능한 물질로 연구되고 있지만 산업화에까지 이르지는 못한 실정』이라면서 『이번 연구로 선진국과의 기술격차를 좁힌 만큼 젖소를 이용한 실용화연구를 본격화하겠다』고 밝혔다.

유전공학연구소는 모유에서만 나오는 설사방지제및 면역성물질들인 락토페린,라이소자임등을 우유에서 분비케하는 형질전환연구를 두산농산및 두산종합기술원과 공동으로 연말안에 착수할 계획이다.<신연숙기자>