국내 연구팀이 사람의 치매 증상을 가진 '치매 복제돼지'를 만드는 데 성공했다. 사람과 비슷한 수준의 치매 증상을 가진 대가축 동물 모델이 개발된 것은 이번이 세계 처음이다. 

제주대학교 줄기세포연구센터 박세필·이승은 교수팀은 세계 최초로 인간 알츠하이머 질환을 일으키는 3개(Amyloid precusor protein·APP, Tau, presenilin·PS1)의 유전자를 가진 체세포 복제돼지 '제누피그'를 생산했다고 8일 밝혔다. 관련 기술은 국내외에 특허 출원했다.

제누피그라는 이름은 제주국립대학교(Jeju National Universiti Pig : JNUPIG)의 영문 이니셜에서 따왔다.

농림축산식품부의 '우장춘프로젝트'와 제주도 공동과제로 이뤄진 이번 연구에는 미래셀바이오, 국립축산과학연구원, 메디프론디비티, 건국대, 포천중문의대가 함께 참여했다.

이번 연구 결과는 미국 공공과학 온라인 학술지 '플로스 원'(Plos one) 6월호에 ‘다중 유전자 벡터시스템을 이용한 알츠하이머 질환 모델 형질전환 복제돼지 생산(Production of Transgenic Pig as an Alzheimer's disease Model Using a Multi-Cistronic Vector System)’ 이라는 제목으로 게재됐다.

쉽게 말해 치매 요인으로 작용할 가능성이 높은 유전자를 보유한 돼지를 복제한 것이다. 치매 치료제 개발과 원인 규명에 중요한 자료로 쓰일 전망이다.

전 세계적으로 치매 환자는 급증하고 있다. 2030년께 전 세계 5655만명이 치매를 앓을 것으로 전망된다. 지금과 같은 속도라면 2050년에는 1억600만명에 이를 수 있다.

이 때문에 전 세계가 치매 치료제 개발에 힘쓰고 있다.

알츠하이머성 치매 질환 시장은 EU와 미국, 일본에서만 올해 90억달러로 예상된다. 2023년에는 133억달러, 2050년에는 1조달러(한화 약 1100조원) 수준으로 증가할 것으로 보인다.

우리나라의 경우 치매 관련 시장이 700억원 정도지만, 98%가 수입 의약품에 의존하고 있다.

이 같은 유사성 때문에 돼지를 이용한 치매 신약 효능 검정과 개발, 연구 필요성이 꾸준히 제기돼왔다.

연구팀은 이번 연구에 그동안 축적한 제주 흑돼지 복제기술을 이용했다.

사람에게서 베타아밀로이드 단백질 농도를 높이는 데 관여하는 유전자 3개(APP, Tau, PSI)를 복제하려는 흑돼지의 체세포에 '다중벡터 시스템'으로 미리 주입한 뒤 공여 난자의 핵과 바꿔치기해 대리모에 임신시키는 방식을 쓴 것이다.

이런 방식으로 태어난 제누피그는 지난해 3월 30일에 출생해 올해 5월 24일까지 14개월여를 살다 신장염과 생식기 염증으로 폐사했다.

살아있는 동안 이 복제돼지는 사육사가 가르쳐준 사료 섭취 방식과 자동 급수기 사용법을 잊어버리고, 밥통에 배변하는 등 전형적인 치매 증상을 보였다는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 제누피그와 비슷한 복제돼지 여러 마리가 임신 중인 만큼 조만간 새로운 치매 복제돼지가 태어날 것으로 보고 있다.

박 교수는 "알츠하이머성 치매와 관련된 3개의 유전자가 동시에 발현되는 치매돼지를 토종 기술로 만든 데 큰 의미가 있다"면서 "향후 치매 치료제 개발과 약리 효과 분석(drug screening) 등에 유용하게 이용된다면 경제적·산업적으로 막대한 부가가치 창출이 기대된다"고 말했다.

알츠하이머성 치매는 베타아밀로이드 단백질이 뇌에서 지나치게 증가할 때 발생하는 질환이다. 이 단백질의 농도가 높아지면 뇌의 신경세포가 파괴되고 결국 기억이 지워진다. 전화번호나 사람 이름을 잊어버리는 등의 기억장애와 말하기·읽기·쓰기에 문제가 생기는 언어장애, 방향감각이 떨어지는 시공간능력 저하 등이 대표적인 증상이다. [제이누리=김리나 기자]