유전공학의 산업적 적용

산업적으로 적용할 수 있는 유전공학 기법의 대표적인 것이 유전자재조합기법과 체세포 핵이식기법이다. 유전공학기법들이 농업분야에 널리 적용되어 식량증산을 포함한 인간 복지 증진에 크게 기여하고 있다. 이 글에서는 주로 동물복제 기법들의 산업적 적용 범위에 관하여 살펴보기로 하자.



1) 고 능력 가축의 조기 증식 및 개량

80년대부터 수정란 이식기술에 의하여 산유량이 증가된 젖소 개량이 꾸준히 계속 되어 왔다. 앞으로 체세포 핵이식 기술을 젖소에 적용한다면 산유량이 증가된 젖소 개량뿐 아니라, 고품질의 육우 개량, 양질의 양모를 생산하는 면양의 개발 등에도 적용 될 것이다.

2) 형질 전환 동물생산과 치료제 개발

체세포 핵이식 기법의 개발로 형질전환 동물의 산업화가 촉진 될 것이며 이 방면 연구가 향후 의학 발전에 크게 이바지 할 것이다. 1997년 영국에서는 사람 혈액 응고인자를 생산하는 형질전환 면양 폴리가 개발되었으며, 우리나라에서도 암치료 보조재로 사용되는 물질을 분비하는 형질전환 흑염소 개발에 성공하였으며, 조혈촉진 호르몬을 만드는 유전자를 가진 형질전환 돼지를 개발하였다.

3) 멸종 또는 희귀 동물의 증식보존

환경오염 및 생태계 변화로 인하여 일부 동물 종이 급격히 감소하거나 멸종되어 가고 있다. 최근 뉴질랜드 연구팀에서는 Enderby 섬에 마지막으로 살아있는 고유계통의 젖소로부터 난소 과립막세포를 이용한 체세포 핵이식 기법으로 5마리 송아지를 복제 생산하는데 성공하였다고 보고하였다. 이와 같이 체세포 이용 동물 복제기술은 동물 유전자원의 보존 차원에서도 크게 기여할 수 있을 것이다.

4) 대체장기 생산용 형질전환 동물

국내외적으로 장기이식을 위한 장기 공급의 필요성이 점점 증대되고 있다. 장기이식을 위해서는 면역거부 반응이 없는 장기가 필연적으로 선행되어야만 하는데 현재는 장기 기증 지원자에 의존하기 때문에 장기공급이 절대적으로 필요하다. 이와 관련하여 전 세계적으로 체세포 핵이식 기법에 의한 대체 장기 생산용 형질전환 동물 개발이 활발히 진행되고 있다. 최근 미국 Missouri 대학 연구진들이 면역거부 관련 유전자들을 제거한 형질전환 돼지들을 개발하는데 성공하였다고 한다.

5) 동물에 식물유전자 삽입

최근 보도에 의하면 일본 긴키(近畿)대학 연구팀이 돼지의 수정난에 시금치 유전자를 투입해 건강에 좋은 육질을 지닌 돼지를 개발하는데 성공했다고 한다. 앞으로도 이런 유형 실험이 유행될 것이며 이들 결과들이 산업적으로 많이 도입될 것이다.



줄기세포 연구

난자와 정자가 수정되어 접합체(수정란)가 되면 자궁 쪽으로 이동하면서 세포분열을 계속하면서 자궁벽에 착상하게 된다. 배아라 함은 인체 발생 2주의 속세포 덩이부터 발생 8주까지의 배아를 말한다. 인간 수명이 연장되어 노인 인구가 증가되고, 교통사고를 포함한 각종 사고의 증가 또는 각종 질병으로 인한 조직이나 기관 손상 등의 치료 요구도가 증가되면서 줄기세포를 이용한 유전공학 연구가 국내외로 활발히 진행되고 있다.

줄기세포란 미분화 세포로서 증식되고 분화되어, 어떤 특정 조직이나 기관을 형성할 수 있는 능력을 갖춘 세포를 말한다. 줄기세포를 크게 대분하면 성인 조직에서 얻은 성인줄기세포와 배아에서 얻은 배아줄기세포로 대별된다. 실험실 연구결과에 의하면 골수에서 얻은 성인줄기세포로부터 연골, 골, 지방, 근육, 조혈 그리고 신경세포의 일종인 성상세포를 얻을 수 있다고 한다. 성인줄기세포 보다 배아줄기세포가 여러 가지 세포로 분화하는데 효과적이어서 연구자들이 배아줄기세포를 요구하고 있어 문제가 야기 된 것이다. 그러나 앞으로 줄기세포 연구결과에 따라 손상된 조직 또는 장기를 재건할 수 있게 하여 뇌손상, 척수손상, 심장질환 등 여러 가지 질환 치료에 많은 도움을 줄 것이다.



인간배아 복제·연구에 관한교회 입장

가톨릭중앙의료원은 교회의 교도권의 가르침과 중앙의료원 이념에 따라서 각 교실의 연구활동에 관한 지침을 아래와 같이 보내드립니다.

첫째, 성인의 체세포 또는 탯줄혈액을 이용하여 성체 줄기세포를 만들어서 임상에 응용할 수 있도록 연구함은 교회에서 적극 권장합니다.

둘째, 치료목적으로라도 인간의 줄기세포를 얻기 위하여 타 연구기관에서 냉동 보관하고 있는 배아세포를 제공받아 연구하는 것은 『한 번 쓰고 버리는 「생물학적 물질」로 인간배아를 만들어 내는 일은 부도덕하다』는 입장에서 금합니다.

셋째, 인간의 줄기세포를 얻기 위하여 인간의 난자를 체외 수정하여 줄기세포를 만들어 연구, 응용함은 부도덕합니다.

넷째, 교수 개인이나 연구실 또는 협동연구를 위하여 정부나 기타 유관단체에 인간복제 연구를 위하여, 또는 인간배아 세포 및 냉동 인간배아 세포를 사용하여 연구할 목적으로 연구비 신청하는 것을 허용하지 않습니다.

그렇다. 우리는 인간생명의 기원과 출산의 존엄성을 지키면서 배아줄기세포가 아닌 성인줄기세포를 이용하여 각종 질병 치료방법을 모색하고 발전시켜야 한다. 최근 연구발표에 의하면 미국 Minnesota 대학 연구팀이 성인의 골수에서 배아줄기세포와 같은 능력이 있는 MAPC라는 줄기세포를 발견했다고 한다. 반가운 일이며, 활발히 진행되어 각종 질환치료에 많은 도움이 되었으면 한다.