농촌진흥청, 산학연 협력 확대로 유전자가위 기술 고도화

다음은 대한민국 농촌진흥청이 발표한 보도자료 '농촌진흥청, 산학연 협력 확대로 유전자가위 기술 고도화'에 대한 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

농촌진흥청 국립축산과학원은 오는 2025년 9월 10일, ㈜옵티팜과의 협력을 강화하여 유전자가위(편집) 기술을 고도화하고 이종이식용 돼지 개발을 가속화할 계획입니다. 이번 협력은 국립축산과학원의 선도적인 유전자가위 기술 역량과 ㈜옵티팜의 산업화 경험을 결합하여 국가 연구 성과의 실질적인 산업적 활용 기반을 마련하는 데 중점을 둡니다. 특히, 사람에게 이식 가능한 돼지 장기 개발을 목표로 상호 보완적인 유전자 편집 전략을 추진하며, 이를 통해 국내 이종이식 분야의 임상 적용 기반을 다지고 국제 경쟁력을 확보하는 데 기여할 것으로 기대됩니다. 양 기관은 이미 2016년부터 기술협력을 이어왔으며, 2023년부터 2027년까지 보건복지부 지원 과제를 공동 수행하며 구체적인 성과를 창출하고 있습니다.

2. 주요 내용

1. 국립축산과학원-㈜옵티팜 협력 논의 및 현장 방문:
   농촌진흥청 국립축산과학원 축산생명환경부 강민구 부장은 2025년 9월 10일 충북 청주시에 위치한 ㈜옵티팜을 방문하여 유전자가위(편집) 가축 개발 및 이종이식 연구 협력 방안을 심도 있게 논의했습니다. 이번 방문은 국립 연구기관의 기술 역량과 기업의 산업화 경험을 연계하여 국가 연구 성과의 실질적인 산업적 활용 기반을 강화하기 위한 중요한 자리였습니다.

2. 유전자가위 기술 고도화 및 이종이식용 돼지 개발 목표:
   이번 협력의 핵심 목표는 유전자가위(편집) 기술을 활용하여 이종이식용 돼지 개발을 고도화하는 것입니다. 이종이식은 사람에게 부족한 장기를 동물로부터 얻어 이식하는 기술로, 유전자가위 기술은 동물의 장기가 사람에게 거부반응을 일으키지 않도록 유전자를 정교하게 조작하는 데 필수적입니다. 궁극적으로 국내 임상 적용 기반을 마련하고 이 분야에서 국제 경쟁력을 확보하는 것을 목표로 합니다.

3. 상호 보완적인 유전자 편집 전략 추진:
   국립축산과학원은 돼지 항원 유전자(사람에게 면역 거부반응을 일으키는 유전자)에 사람 유전자를 삽입(knock-in)하는 전략을 추진하고 있습니다. 반면, ㈜옵티팜은 돼지 항원 유전자를 제거(knock-out)한 후 사람 유전자를 삽입하는 전략을 사용합니다. 이처럼 두 기관은 서로 다른 접근 방식을 가지고 있지만, 상호 보완적인 협력을 통해 최적의 이종이식용 돼지 개발 방안을 모색하고 기술적 시너지를 창출할 예정입니다.

4. 국가 연구개발 역량과 기업 산업화 기반 연계 강화:
   국립축산과학원이 보유한 이종이식용 돼지 개발 및 유전자가위 기술 역량은 기초 및 응용 연구 분야에서 높은 수준을 자랑합니다. 여기에 ㈜옵티팜의 이종이식 연구, 백신 개발, 그리고 실제 산업화 경험을 결합함으로써, 실험실 수준의 연구 성과가 실제 제품이나 기술로 이어지는 과정을 가속화할 수 있습니다. 이는 국가 연구개발 투자의 효율성을 높이고 바이오 산업의 성장을 촉진하는 중요한 동력이 될 것입니다.

5. 장기적인 협력 관계 및 공동 과제 수행:
   양 기관은 이미 2016년 ㈜옵티팜의 모회사인 ㈜이지바이오와 기술협력 양해각서(MOU)를 체결하며 오랜 협력 관계를 구축해왔습니다. 또한, 2023년부터 2027년까지 보건복지부 지원 과제인 ‘형질전환 돼지 고도화 기술 개발’을 공동으로 수행하며, 신규 이종이식용 돼지 개발, 병원균 제어 관리 기술 확보, 특허 출원 및 기술이전 등의 구체적인 성과를 지속적으로 창출하고 있습니다.

6. 현장 투어 및 기술 교류 협의회 진행:
   강민구 부장의 ㈜옵티팜 방문 시, 실험실과 병원균 제어 시설 등 핵심 현장을 직접 둘러보며 ㈜옵티팜의 백신 개발 및 유전자편집 가축 생산·관리 시설을 확인했습니다. 이후 진행된 협의회에서는 양 기관의 기술 교류 및 구체적인 협력 방안을 논의하고, 현장에서 발생할 수 있는 애로사항을 파악하여 실질적인 해결책을 모색하는 시간을 가졌습니다.

3. 배경 및 목적

이종이식 기술은 전 세계적으로 심각한 장기 부족 문제를 해결할 수 있는 혁신적인 대안으로 주목받고 있습니다. 현재 많은 환자들이 장기 이식을 기다리다 사망에 이르는 상황에서, 동물 장기를 활용한 이종이식은 새로운 희망을 제시할 수 있습니다. 그러나 이종이식은 동물의 장기가 사람에게 이식되었을 때 발생하는 강력한 면역 거부반응과 동물 유래 병원균 감염 위험이라는 큰 난관에 직면해 있습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 유전자가위(Gene Editing) 기술이 핵심적인 역할을 합니다. 유전자가위 기술은 생명체의 유전자를 정교하게 잘라내거나 삽입, 교체하여 특정 유전자의 기능을 조절하는 기술로, 이종이식 분야에서는 돼지 장기가 사람에게 거부반응을 일으키는 유전자를 제거하거나, 사람의 면역 체계와 호환되는 유전자를 삽입하는 데 활용됩니다.

농촌진흥청 국립축산과학원은 이러한 유전자가위 기술과 이종이식용 돼지 개발 분야에서 선도적인 연구 역량을 보유하고 있습니다. 하지만 실험실 수준의 연구 성과가 실제 임상 적용 및 산업화로 이어지기 위해서는 대규모 동물 관리, 품질 관리, 백신 개발, 그리고 상업적 생산 능력 등 기업의 전문적인 역량이 필수적입니다.

따라서 이번 협력의 궁극적인 목적은 국립축산과학원의 첨단 연구 역량과 ㈜옵티팜의 이종이식 연구, 백신 개발, 그리고 산업화 경험을 효과적으로 연계하여, 유전자가위 기술을 활용한 이종이식용 돼지 개발을 가속화하는 것입니다. 이를 통해 안전하고 효과적인 이종이식 장기 개발을 앞당기고, 국내 장기 이식 대기 환자들에게 새로운 치료 기회를 제공하며, 나아가 대한민국이 글로벌 바이오 산업에서 이종이식 분야의 선두 주자로 자리매김하는 데 기여하고자 합니다.

4. 세부 추진 내용

이번 산학연 협력은 국립축산과학원과 ㈜옵티팜이 각자의 강점을 최대한 활용하여 시너지를 창출하는 방향으로 추진됩니다. 구체적인 실행 계획은 다음과 같습니다.

첫째, 유전자 편집 전략의 상호 보완적 통합입니다. 국립축산과학원은 돼지 항원 유전자에 사람 유전자를 삽입(knock-in)하는 전략에 집중하여, 돼지 장기가 사람의 몸속에서 면역 거부반응을 덜 일으키도록 유전자를 조작하는 기술을 개발합니다. 반면, ㈜옵티팜은 돼지 항원 유전자를 제거(knock-out)한 후 사람 유전자를 삽입하는 전략을 통해, 면역 거부반응의 원인이 되는 돼지 고유의 유전자를 원천적으로 없애는 데 주력합니다. 이 두 가지 전략은 서로 다른 접근 방식을 가지지만, 기술 교류와 공동 연구를 통해 최적의 유전자 편집 기술을 통합하여 이종이식용 돼지의 면역 적합성을 극대화할 예정입니다.

둘째, 보건복지부 지원 과제 ‘형질전환 돼지 고도화 기술 개발(2023~2027)’의 공동 수행 강화입니다. 이 과제는 신규 이종이식용 돼지 개발, 병원균 제어 관리 기술 확립, 그리고 관련 특허 및 기술이전 성과 확보를 목표로 합니다. 국립축산과학원은 유전자가위 기술을 이용한 형질전환 돼지 생산 및 평가 기술을 제공하고, ㈜옵티팜은 대규모 형질전환 돼지 사육 및 관리, 병원균 제어 시설 운영, 그리고 임상 적용을 위한 전임상 연구 지원 등 산업화 단계의 전문성을 담당합니다. 이를 통해 연구 개발의 전 과정에서 긴밀한 협력을 유지하며, 연구 성과가 실제 제품으로 이어지는 속도를 높일 계획입니다.

셋째, 정기적인 기술 교류 및 협의회 운영입니다. 양 기관은 강민구 부장의 ㈜옵티팜 방문과 같은 현장 투어 및 협의회를 정기적으로 개최하여 연구 진행 상황을 공유하고, 기술적 애로사항을 함께 해결하며, 새로운 연구 아이디어를 발굴할 것입니다. 또한, ㈜옵티팜이 보유한 백신 개발 및 유전자편집 가축 생산·관리 시설을 공동으로 활용하여 연구 효율성을 높이고, 필요한 경우 인력 교류를 통해 전문성을 강화할 예정입니다. 이러한 세부적인 협력 활동을 통해 이종이식용 돼지 개발의 성공 가능성을 극대화하고, 국내 바이오 산업의 기술 경쟁력을 한층 더 끌어올릴 것입니다.

5. 기대 효과

이번 농촌진흥청 국립축산과학원과 ㈜옵티팜의 협력 강화는 이종이식 분야에 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대됩니다. 첫째, 기술적 측면에서는 유전자가위 기술을 활용한 이종이식용 돼지 개발이 한층 더 고도화될 것입니다. 이는 면역 거부반응을 최소화하고 안전성을 확보한 이종이식 장기 개발을 가속화하여, 현재 기술의 한계를 뛰어넘는 성과를 창출할 것입니다.

둘째, 의료 및 공중 보건 측면에서는 국내 장기 이식 대기 환자들에게 새로운 희망을 제공할 수 있습니다. 현재 심각한 장기 부족으로 인해 많은 환자들이 고통받고 있으며, 이종이식이 상용화될 경우 이러한 문제를 해결하는 데 크게 기여할 것입니다. 이는 국민 건강 증진에 직접적으로 이바지하는 중요한 성과가 될 것입니다.

셋째, 산업적 측면에서는 고부가가치 바이오 산업의 새로운 성장 동력을 창출할 것입니다. 이종이식용 돼지 개발 및 관련 기술은 단순한 연구 성과를 넘어, 새로운 시장을 형성하고 관련 산업 생태계를 확장할 잠재력을 가지고 있습니다. 이는 일자리 창출과 국가 경제 활성화에도 긍정적인 영향을 미칠 것입니다.

넷째, 국제 경쟁력 강화입니다. 이종이식 분야는 전 세계적으로 치열한 기술 개발 경쟁이 이루어지고 있는 첨단 분야입니다. 이번 협력을 통해 대한민국이 이 분야에서 선도적인 기술력을 확보하고 국제 표준을 제시함으로써, 글로벌 바이오 시장에서 대한민국의 위상을 높이는 데 크게 기여할 것으로 예상됩니다. 궁극적으로 이 정책/사업의 수혜 대상은 장기 이식을 필요로 하는 수많은 환자들과, 이종이식 기술을 통해 성장할 국내 바이오 산업 전반이 될 것입니다.

6. 향후 계획

농촌진흥청 국립축산과학원과 ㈜옵티팜은 이번 협력을 발판 삼아 이종이식용 돼지 개발 및 유전자가위 기술 고도화를 위한 지속적이고 체계적인 노력을 기울일 계획입니다.

우선, 정기적인 기술 교류 및 공동 연구 협의체를 운영하여 연구 진행 상황을 면밀히 점검하고, 발생하는 기술적 난관에 대한 해결책을 신속하게 모색할 것입니다. 또한, 보건복지부 지원 과제인 ‘형질전환 돼지 고도화 기술 개발(2023~2027)’의 성공적인 완수를 위해 양 기관의 자원과 역량을 집중할 예정입니다. 이 과정에서 도출되는 연구 성과(신규 이종이식용 돼지 개발, 병원균 제어 관리 기술 등)는 즉시 특허 출원 및 기술이전 등을 통해 지식재산권을 확보하고 산업적 활용 가능성을 높일 것입니다.

장기적으로는 개발된 이종이식용 돼지의 안전성 및 유효성 평가를 위한 전임상 연구를 가속화하고, 국내 임상 적용을 위한 규제 및 윤리적 가이드라인 마련에도 적극적으로 참여할 계획입니다. 이를 위해 관련 정부 부처 및 의료기관과의 협력도 확대하여, 이종이식 기술이 실제 환자들에게 적용될 수 있는 제도적 기반을 구축하는 데 기여할 것입니다. 나아가, 이종이식 기술의 글로벌 경쟁력 확보를 위해 국제 공동 연구 참여 및 해외 유수 기관과의 협력도 적극적으로 모색하여, 대한민국의 이종이식 기술이 세계 시장을 선도할 수 있도록 지속적인 노력을 기울일 것입니다.