(a, The porcine donor kidney, 3KO.7TG.RI, was engineered to eliminate three glycan antigens (3KO), overexpress seven human transgenes (PL15S) and inactivate PERV elements (RI) through three rounds of editing and cloning. The donor kidney, 3KO.7TG, carries 3KO and PL15S, without RI. KI, knock in; RMCE, recombinase-mediated cassette exchange. b, Reads from Nanopore long-read whole-genome sequencing of the 3KO.7TG.RI donor, A9161, were aligned to a custom chromosome carrying PL15S inserted at the AAVS1 genomic safe harbor site (top). Reads from Nanopore direct RNA-seq of A9161 kidney mRNA were aligned to the custom chromosome (bottom). All three transcription units were transcribed. Credit: Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06594-4)
유전자 조작 동물 장기 이식은 이식 장기 부족을 해결할 방법 중 하나로 주목 받고 있습니다. 주로 사람과 비슷한 돼지가 이식 공여용 동물로 선택되는데, 아직은 가야갈 길이 많은 상태입니다.
메릴랜드 의대의 무함마드 모히우딘 (Muhammad Mohiuddin with the University of Maryland School of Medicine)이 이끄는 다기관 연구팀은 유전자 조작 돼지의 신장을 필리핀 원숭이 (cynomolgus monkeys, 게잡이 원숭이)에 이식해 최대 2년 간 생존하는 것을 관찰했습니다.
이 연구에서 연구팀은 69개의 원숭이 유전자를 편집했습니다. 이 가운데 59개는 오래전 레트로바이러스에서 유래한 유전자이고, 나머지 10개 중 3개는 이식 장기 거부 반응과 관련 있는 물질을 만들어 냅니다. 남은 7개는 장기 성장을 촉진하기 위해 인간에서 가져온 유전자입니다.
15마리의 원숭이에게 신장을 이식하고 면역 억제제를 투여한 결과 9마리의 이식 신장이 2개월 이상 생존했습니다. 1년 이상 생존한 경우는 5마리였는데, 마지막 한 마리는 2년 간 신장이 거부 반응 없이 유지됐습니다.
이번 연구 결과는 사람에게 바로 이식할 수 있는 수준은 아니지만, 이종간 장기 이식에서 장기 생존의 가능성을 보여줬다는데 의의가 있습니다. 좀 더 오래 생존할 수 있는 유전자 조작 동물 장기를 만들 수 있다면 이식 장기 부족 문제에서 많은 환자를 구할 수 있을 것입니다.
참고
https://medicalxpress.com/news/2023-10-monkey-survives-years-genetically-pig.html
Ranjith P. Anand et al, Design and testing of a humanized porcine donor for xenotransplantation, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06594-4
Muhammad M. Mohiuddin, Pig-to-primate organ transplants require genetic modifications of donor, Nature (2023). DOI: 10.1038/d41586-023-02817-w
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