피부 및 각막 이종이식 관련 TKO 세포주 개발 완료,
검증 후 1차 양산할 것
㈜제넨바이오(대표이사 김성주, 정광원)가 이종이식 원료의 개발 및 양산을 위한 연구개발 시설인 형질전환센터를 9월 29일 개소했다고 밝혔다. 제넨바이오는 2019년 국내 첫 이종이식 원스탑 플랫폼으로 본격 출범하며 국내 최대 규모 이종장기 연구센터 조성 계획을 밝힌 바 있다.
경기도 평택 어연·한산산업단지 내 1,100여 평 규모로 구축된 형질전환센터는 세계이종이식학회의 국제 가이드라인을 준수한 원균제어사육시설(DPF, Designated Pathogen Free)를 포함하고 있어, 이종이식의 원료가 되는 형질전환 돼지를 개발하는 핵심 시설로 운영될 계획이다. 형질전환센터 운영은 제넨바이오의 자회사인 제넨리소스가 담당한다.
형질전환센터는 형질전환 세포주를 확립하고 복제수정란을 제조하는 ‘연구동’과 무균돼지를 입식하고 양산하는 ‘사육동’ 등 총 2개동으로 구성되어 있다. 이 중 사육동은 미니돼지 무균화와 양산이 동시에 가능한 DPF 시설이다.
센터에서 확립 및 양산될 세포주는 3가지 유전자(α-Gal, CMAH, β4GalNT2)가 제거된(TKO, Triple Knock Out) 것으로, 이는 제넨바이오가 이종이식 제품으로 가장 먼저 상용화 할 피부 및 각막 제품의 제조 원료가 된다. 현재 제넨바이오는 TKO 돼지를 개발 완료한 후 검증 절차를 진행 중이며, 검증 완료시 복제수정란을 제작해 1차 양산이 가능해질 것으로 보인다.
아울러 제넨바이오는 췌도 등의 이종세포나 신장, 심장 등 이종고형장기를 개발할 수 있는 TKO+DKI(Double Knock In), TKO+TKI(Triple Knock In) 세포주 연구도 동시에 착수한다는 계획이다. 면역거부반응을 줄일 수 있는 2~3개의 인체유래 유전자를 주입(KI, Knock In)하는 과정을 거치면 강력한 면역억제제 없이도 면역거부반응을 통제할 수 있게 된다. 현재 주입을 고려하는 유전자는 CD46, CD47, TBM 등이다.
제넨바이오 김성주 대표는 “제넨바이오 연구개발의 목표점은 이식 대기자의 생존을 단기 연장하는 수준이 아닌, 낮은 수준의 면역억제 프로토콜로도 장기가 체내에서 긴 기간 충분한 기능을 할 수 있도록 이식함에 있다”며 “제넨바이오의 첫번째 자체 연구개발 인프라 시설인 형질전환센터를 기반으로 유전자 편집, 형질전환 돼지의 관리와 생산유지, 최종 제품 생산 등의 보다 심화된 연구를 지속하겠다”고 소감을 밝혔다.
원균제어사육시설(DPF)
DPF 시설은 특정병원균이 없는(Designated Pathogen Free) 상태를 유지하는 시설로 ,세계이종이식학회(IXA, International Xenotransplantation Association)는 이종이식의 원료가 되는 형질전환 돼지를DPF시설에서 차단관리하도록 규정하고 있다. 연구용 동물은 특정병원균 부재시설(SPF, Specific Pathogen Free)로도 충분히 품질높은 동물을 생산할 수 있지만, 인체에 직접 이식할 이종이식 제품용 원료돼지는 국제가이드라인에 따라 DPF급으로 관리해야 한다.
이종이식 제품과 면역거부 반응
체외부에 이식되는 피부,각막 등의 조직제품은 고형장기에 비해 상대적으로 기능이 제한적이고 면역거부반응율이 낮다. 피부는 화상부위에서 자가피부가 다시 자라거나 자가유래세포로 제작한 피부를 이식하는 약 2주동안 환부를 보호하는 목적으로 이식하기 때문에 면역거부반응이 발생할 확률이 고형장기에 비해 적다. 각막은 혈관이 거의 없어 혈액성 면역거부 반응에 대한 우려가 낮은편이다.
반면 세포나 고형장기는 체내에 이식되는 제품으로, 기능이 오랫동안 유지돼야하기 때문에 조직제품에 사용되는TKO 돼지로는 개발이 어렵다. 제넨바이오는 세포, 고형장기 제품의 면역거부반응을 줄일 수 있도록 인체유래 유전자를 주입(KI, Knock In)하는 과정을 거친 TKO+DKI, TKO+TKI 세포주 개발에 착수할 계획이다.
