제누피그는 연구팀이 세계 처음으로 인간 알츠하이머 질환 유발 유전자 3개 (Amyloid precusor protein(APP), Tau, presenilin(PSI))가 과발현하는 다중벡터 시스템(pTet-CMV-hPDGFb pro-APPsw-2A-Tau-2A-PS1)을 개발하고 이를 토종 제주흑돼지 세포에 적용한 기술을 통해 생산됐다.
이러한 연구결과는 저명국제학술저널 PLOSONE(미국 공공과학 온라인 학술지) 6월호에 ‘Production of Transgenic Pig as an Alzheimer's disease Model Using a Multi-Cistronic Vector System’(다중 유전자 벡터시스템을 이용한 알츠하이머 질환 모델 형질전환 복제돼지 생산) 제목으로 게재됐다.
연구결과는 또 국내(10-2014-0069059) 및 미국(15/303,287)을 포함한 국제 PCT(특허협력조합-PCT/KR2015/003833)에 출원됐다.
줄기세포연구센터에 따르면 세계적으로 치매환자의 증가속도는 더욱 빨라져 2030년 5655만명, 2050년이 되면 지금의 3배가량인 1억600만명에 이를 것으로 추산된다.
현재 치매환자는 전 세계에서 4초마다 한명씩 발생, 우리나라에선 15분마다 새로운 환자가 생겨나 65세 이상 노인에서 올해 총 72만5000명의 환자가 발생할 것으로 예상된다. 이로인해 환자 개인과 가족은 물론 사회적으로 연 1조원 상당의 막대한 비용이 유발되고 있다.
알츠하이머성 치매 질환은 EU를 포함한 미국과 일본 시장이 2017년 90억 달러, 2023년 133억 달러, 2050년 1조 달러 수준으로 증가될 것으로 예상되고 있다.
국내 시장은 현재 약 700억원 정도이나 98%가 수입 의약품에 의존하고 주로 다국적 제약회사(노바티스, 얀센등)가 시장을 점유하고 있어 자체적인 의약품 개발 및 시스템 확립이 요구되고 있다.
지금까지 알츠하이머성 치매에 대한 신약개발 및 발병기전 연구는 설치류 모델을 주로 이용했는데 사람과는 생리학적 내분비학적 특성에 차이가 많아 연구 결과의 신뢰도에 문제가 있었다.
이에 전 세계적으로 알츠하이머성 치매 신약 효능 검정을 할 전임상 동물로 사람과 유사한 장기구조와 생리적 특성을 가지고 있는 돼지를 이용한 질환모델 생산연구의 필요성이 제기됐다.
알츠하이머성 치매 질환 유발 주요 유전자인 APP, PS1 및 Tau는 유전자간의 아미노산 서열에서 인간은 타 동물에 비해 돼지와 유사성이 매우 높다.
2009년 덴마크 Jørgensen AL 연구팀에서 단일 유전자인 APP만 이용한 알츠하이머 질환 형질전환 돼지 생산 1건이 논문으로 보고된 바 있으나 그 외에 생산된 보고사례는 없다.
3개의 알츠하이머성 치매 질환 다중유전자가 동시에 과 발현된 형질전환 복제돼지는 전임상 단계에서 활용돼 알츠하이머 질환 치료제 및 후보군 약리 효과 분석(drug screening)에 유용하게 이용될 수 있다.
돼지를 이용한 알츠하이머 질환 모델 동물 개발은 전 세계적으로 연구보고가 거의 없어서 원천 기술 확보가 이루어진다면, 경제적 · 산업적으로 부가가치 창출 및 생명공학분야의 새로운 기술로 막대한 영향을 펼칠 수 있을 것으로 기대되고 있다.
특히, 토종 제주흑돼지는 질환모델 확립 시 무균돼지에 비해 원천기술개발에 따른 지적소유권 확보가 용이함에 따라 알츠하이머 질환 및 국내·외 형질전환동물 비즈니스시장에서 제주도가 선도적인 역할을 할 수 있을 전망이다.
박세필 교수는 "유발유전자 3개가 동시에 과발현된 알츠하이머성 치매 질환 모델 복제돼지 생산은 전 세계적으로 전무하며 치매 신약개발(drug screening) 및 원인규명에 매우 중요한 연구로 평가 된다"고 말했다.<헤드라인제주>
