형질 전환 고양이는 에이즈 치료제 개발에 도움이 될 것입니다.

고양이 에이즈 바이러스는 보호용 인간 단백질이 공급된 형질전환 고양이의 세포에 침투할 수 없습니다.

에이즈 바이러스가 전염병처럼 번지고 있다는 것은 누구나 알고 있지만, 에이즈가 두 가지 전염병, 즉 사람과 고양이에게 전염된다는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다. 사람 바이러스는 HIV(인간 면역결핍 바이러스), 고양이 바이러스는 FIV(고양이 면역결핍 바이러스)라고 합니다. 고양이 바이러스는 사람 바이러스와 거의 동일한 증상을 유발합니다. FIV는 사람에게 전염되지 않고 HIV는 고양이를 감염시키지 않지만, 기본적인 분자 생화학적 지표로는 이 둘을 구별할 수 없습니다.

인간과 원숭이는 영장류의 체내에서 고양이 바이러스의 발생을 막는 특수 단백질을 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 바로 TRIMCyp입니다. 이 단백질은 FIV 단백질을 인식하고 바이러스 막을 파괴합니다. 미국 미네소타주 메이요 클리닉 연구진은 고양이에게 인간의 TRIMCyp 단백질을 공급하여 고양이 면역결핍 바이러스에 대한 내성을 갖게 하려는 아이디어를 냈습니다. 하지만 어떻게 이 목표를 달성할 수 있을까요? 이러한 작업을 수행할 수 있는 유일한 방법은 너무 신뢰할 수 없고 매우 복잡한 것으로 판명되었습니다. 이 작업의 핵심은 체세포(비생식)의 핵에 새로운 유전자를 첨가한 후 난자에 주입하는 것입니다. 돌리라는 양은 이 기술을 사용하여 한때 만들어졌지만, 소수의 경우에만 효과가 있습니다.

따라서 고양이를 위해 변형 바이러스를 사용하는 또 다른 기법을 선택했습니다. 고양이 세포는 렌티바이러스 군에 속하는 면역결핍 바이러스 감염에 쉽게 접근할 수 있으므로, TRIMCyp 유전자와 녹색 형광 단백질 유전자를 갖춘 또 다른 렌티바이러스를 유전적 "매개체"로 사용했습니다. 이 형광을 이용하여 새로운 유전 물질이 고양이 세포에 성공적으로 도입되었는지 확인할 수 있었습니다.

변형된 바이러스는 고양이의 난자에 감염되었고, 이 난자는 수정되어 동물에게 주입되었습니다. 총 22마리의 고양이에게 치료가 이루어졌으며, 각 고양이에게 30~50개의 난자가 투여되었습니다.

고양이 다섯 마리가 임신했습니다. 11개의 배아 중 10개는 형광 단백질과 TRIMCyp 유전자를 가지고 있었습니다. 5개의 배아는 새끼 고양이로 발달했는데, 그중 한 마리는 사산되었고, 다른 한 마리는 출생 후 사망했습니다. 23%의 성공률은 앞서 설명한 방법 중 첫 번째 방법, 즉 체세포의 핵을 생식 세포로 이식하는 방법의 3% 성공률보다 훨씬 높다는 점을 강조해야 합니다. 이 연구의 저자들은 또한 임신한 고양이의 비율이 높고, 전체 배아 수에 비해 형질전환 동물의 수가 많다는 점에 주목합니다. 이는 형질전환 기술 분야에서 진정으로 큰 성공입니다.

하지만 Nature Methods 저널에 발표된 논문에 따르면, 주요 결과는 이 동물들이 궁극적으로 고양이 AIDS에 대한 내성을 가졌다는 것이었습니다. 연구진이 형질전환 새끼 고양이의 혈액 세포에 FIV 바이러스를 감염시키려 했지만 실패했습니다. 이제 과학자들은 이 동물들이 바이러스 감염에 내성을 가지고 있는지 알아내기 위해 노력할 것입니다.

연구진은 미래에 고양이가 쥐를 제치고 가장 인기 있는 실험 동물이 될 것이라고 말합니다. 예를 들어, 고양이는 뇌 시각 피질의 작용을 연구하는 데 더 적합한데, 이는 시각 피질이 인간과 더 유사하기 때문입니다. "고양이 물질"을 이용한 다른 인간 항바이러스 단백질 연구도 계획되어 있습니다. 고양이 단백질이 인간 에이즈 퇴치에 활용될 수 있는지에 대한 질문에 대해서는 연구진은 신중하게 논평을 피했습니다. 아마도 "고양이도 에이즈를 이길 수 있다!"라는 식의 타블로이드 신문 헤드라인을 피하기 위해서였을 것입니다.