존 거던 교수가 복제에 성공한 이 동물은?
1962년 개구리 난자에 올챙이 체세포를 이식해 복제에 성공함.
나무에 거꾸로 매달려서 자는 박쥐.
귀엽고 독특한 잠버릇을 가진 해달.
떠내려가지 않으려고 손을 잡고 자는 해달.
휘파람으로 태교를 하는 이동물은 누구일까요?
2016년 미시시피주립대학 연구 돌고래의 독특한 태교법인 휘파람.
어미의 휘파람을 듣고 태어난 새끼도 같은 소리를 냄.
수의사는 동물에 대한 기본 지식을 습득하고 점차 세분화된 동물 진료를 공부.
큰동물 혹은 작은 동물로 전공이 나뉘기도함.
동물의 임신과 출산, 진료및 연구. 산부인과와 비슷한 수의산과학.
어린시절 축산업을 했던 아버지. 돼지를 많이 키웠는데 보통 돼지가 한번에 출산하는 새끼수는?
처음 태어난 돼지를 만져보고 그야말로 신비스러웠다고
생명 탄새으이 신비로움에 감명받아 수의산과학을 선택.
보호자를 통해 증상을 확인.
딸이 학교에서 도마뱀을 가져왔는데
" 생명에 대한 책임은 쉽게 생각하면 안된다" 하지만 결국은 키우게 됨.
약 1년후 죽게된 도마뱀.
생명을 다루는 일에는 모두 큰 책임이 따르는 것.
보통 네가지로 동물을 분류합니다.
반려동물, 산업동물, 야생동물, 실험동물. 네가지 동물의 공통점은
모두 인간에게 도움을 준다는 것.
기본적으로 아픈 동물을 치료하는 수의사. 더 나아가 동물을 통해 사람의 치료법을 연구하기도 해요.
현대의학은 대부분 동물연구를 통해 발전해요.
현대의학의 발전 뒤에 있었던 실험동물의 이야기.
취악의 전염병이었던 천연두.
1798년 영국의 의사 제너는 소의 우두와 사람의 천연두가 비슷?
우두에 걸린 소 고름을 사람에게 주입한 최초의 백신.
백신의 어원이 라틴어 암소 vacca 에서 온거에요.
1921년 토론토
무명의 의사인 프레더릭 밴팅. 그를 괴롭히는 고민 한가지.
당뇨병 공부를 시작한 배팅. 비글 10마리를 얻어 연구를 시작.
하지만 결과는 실패의 연속이었는데.. 계속된 실패에 좌절해가던 밴팅.
그런데 바로 그때. 기적적으로 33번 실험견의 증상이 호전됨. 마침내 당뇨병 치료제를 발견한 순간.
32세의 나이로 최연소 노벨생리의학상을 수상.
불과 100년전이죠. 치명적인 불치병이었던 당뇨병.
최고의 성군인 세종대왕도 당뇨병으로 사망 추정.
2020년 대한당뇨병학회 보고서에 따르면 국내 30세이상 성인 7명중 1명이 당뇨병을 가졌을 정도로 흔한 질환임.
당뇨병의 주 증상은 다음, 다뇨. 물을 많이 마시고 화장실을 자주 갑니다.
소변이상과 갈증을 동반해 소갈병으로도 불렸던 당뇨병. 당뇨병 자체도 문제지만
당뇨합병증이 괴사, 실명, 심장질환, 뇌졸중 등 사망에 까지 이를수 있는 무서운 병이에요.
인슐린 개발전에 유일한 치료법이 식단조절뿐이어서 하루 약 500kcal 이하만 섭취해야했음.
어떻게 비글을 통해 인슐린을 발견?
개에게서도 당뇨병이 발견. 비글을 대상으로 당뇨병 연구를 시작.
연구를 시작할때 변변한 지원조차 받기 어려웠던 무명의 의사 밴팅. 겨우 얻은 비글 10마리로 연구를 시작.
2. 다른 동물에게서 채취한 인슐린을 주입.
개의 혈당이 떨어지는지 관찰. 처음 지원받은 10마리 비글은 모두 사망.
이후 다양한 실험견을 모아 계속해서 연구에 매진. 마저리를 통해 인슐린의 효능을 확신.
사람을 대상으로 적용 시작.
첫번째 케이스는 14살 소년 치료에 성공. 앞서 언급했던 당뇨병에 걸린 친구도 치료.
단돈 1달러에 인슐린 특허권을 판매. 모든 인류에게 주어진 인슐린의 혜택.
연구를 도운 의대생 찰스 베스트에게 노벨상 상금을 반 나눠주기도함. 이후 주어진 혜택을 거부하고 2차 세계대전에 군의관으로 참전.
1941년 비행기 추락으로 사망.
당뇨병 연구에 비글이 쓰인 이유는?
사람과 가장 많은 질병을 공유하는 동물인 개. 약 300여가지 이상을 공유하는데 인간과 같은 인슐린으로 개도 치료.
반려동물은 사람과 생활을 공유하죠. 그래서 같은 질병이 자주 발생해요.
비글은 사냥견특성을 가지고 있어 호기심이 많고 활동적이에요. 여러 개체를 함께 키우는 실험동물로 적합함.
또한가지 특성이 연구자가 바뀌었다고 동물 반응이 달라지면 안 되잖아요.
주인이 바뀌어도 반응의 차이가 적어요. 실험동물에 적합한 비글의 특성들.
세계 실험견 중 약 94%가 비글이에요.
동물을 사랑하는 수의사 입장에서 당뇨병 연구로 희생된 동물을 위한 재단도 생겼더라면..
이름없이 희생된 비글들과 마저리. 여러분도 꼭 기억해주길..
밴팅의 위대한 업적뒤 우리가 잊어서는 안 될 동물의 희생.
우리가 흔히 본 동물연구 영상은
의학 연구에 쓰이는 대표적인 동물.
유전학, 해부학, 면역학 측면에서 가장 인간과 가까운 영장류임.
영장류는 윤리적 논란이 가장 큽니다. 비용 부담이 제일 큰 동물.
주로 동물실험 마지막 단계가 영장류.
코로나19 백신 치료제 연구에도 붉은털원숭이가 활용되고 있다고.
흰쥐가 많이 알려져 있어서 더 익숙하지만 대표적 실험동물의 이미지가 흰쥐.
하지만 검은쥐도 많이 쓰이는 편임.
동물연구로 다른 신약도 현재 개발중임. 망막색소변성증.
10~20세이상부터 시력이 떨어지는 유전적 질환으로 치료가 어려웠는데
개와 고양이 연구로 사람과 비슷한 유전성 망막질환을 가지고 있는 개와 고양이
2017년 미국 식품의약국 승인을 받은 치료제. 동물을 통해 치료 가능성을 먼저 확인.
이후 사람을 대상으로 임상을 진행. 정식으로 FDA 승인을 받게된 망막색소변성증 유전자 치료제.
환자들에게는 한줄기 빛이네요.
일부는 치료가 가능하지만 아직은 유전자 형태에 따라 치료가 가능한 환자가 매우 한정적임.
그리고 너무 비쌈. 한번 치료받는데 약 9억원..ㅠ
현재 영국에서는 국민보건서비스를 통해 일부 비용을 할인해줌.
이런약이 나왔을때 보통 약의 사용법과 효과에만 주목하는데 그약의 개발과정에 있었던 동물의 기여를 잊지 말아야해요.
하루빨리 더 많은 환자들이 치료를 받을수 있게 되길..
맛도 좋고 건강에도 좋은 우유.
1970년대에 어떤일이?
소마릿수는 줄고 우유 생산량은 많아짐. 시험관 아기와 관련된 기술이 적용됨.
지금은 장거리 이동도 힘들지 않지만 과거에는 굉장히 어려웠죠.
우유 생산량이 높은 우수한 소를 체외수정으로 번식시킴.
우유 생산량이 급증하게됨. 정자와 난자의 체외수정 기술은 시험관 아기로 이어진 것.
굉장히 혁명적인 사건으로 가톨릭등 종교계는 윤리적 문제를 제기함.
현재까지 전세계 시험관 아기 8백만명이상 탄생.
올해 42세가된 루이스 브라운.
국내도 23만명이상이고 난임인구에 큰 희망인 기술이에요.
2010년 노벨 생리의학상을 수상.
동물연구를 거쳐 시험관 아기까지 탄생.
인간에게 아낌없이 주는 소. 소의 또다른 선물. 우유의 놀라운 변신?
체외수정+ 새로운 기술.
그야말로 우유의 놀라운 변신.
동물 젖에 있는 단백질 성분을 변형. 약성분이 포함된 우유를 연구. 현재도 이미 개발된 기술이라고해요.
대부분의 약들은 단백질이 기반이에요. 단백질을 안전하게 대량 생산할수 있는 유선.
단백질 대부분 3차원 구조로 멀리서 보면 형태가 유사해보이지만 가까이에서 보면 각기 조금씩 다른 형태를 가지고 있어요.
때문에 같은 약이라도 사람에 따라 효과가 떨어지는 부작용이 발생함.
부작용이 적은 단백질을 대량 생산할수 있는 방법. 합성 단백질이 아닌 동물의 유선을 통해 천연 단백질을 얻는 것.
소, 양등 모든 포유류에서 나오는 젖. 생산하는 양에 차이가 있는거죠.
절대적으로 양이 많은 젖소. 염소도 많은 양의 우유를 생산.
일부는 외부 유전자를 수용.
지나친 혈액 응고를 일으키는 난치병의 치료제로 활용.
유전자 하나로 형태가 결정되지 않아요. 항응고 유전자가 들어갔다고해서 염소에게서 사람의 모양이 나오지는 않습니다.
방탄조끼의 필수조건인 단단함.
자연에서 앋을수 있는 질긴소재로 거미 유전자를 염소에 주입.
2011년 네덜란드 연구진에 의해 진행된 프로젝트.
염소젖 방탄천을 뚫지 못한 총알.
플르스틱과 비슷한 우유속 카세인 성분. 플라스틱만큼은 안되지만
우유, 식초 ,색소, 면포 몇가지 재료만 있으면
요렇게 플라스틱처럼 모양을 가진 것을 만들수 있다고해요.
핵심은 유전자 변형 기술임.
유전자변형기술은 원하는 대로 유전자를 바꾸고 재조합하는 기술임.
약 10년에 걸친 연구로 소 유전자 변형에 성공.
유전자 변형 기술 중 하나인 트랜스포존. 트랜스포존 방식으로 소 유전자를 변형함.
트랜스포존은 이동할수 있는 유전자에요.
게놈내에서 이리저리 뛰어다니고 끼어들기도해 점핑 유전자로도 불림.
DNA는 고정된 것으로 보이지만 사람 몸의 40% 이상이 움직이는 DNA
왜그럴까? 유전자가 움직이기 때문이에요.
색소 유전자에 트랜스포존이 끼어들어가 변이된 알록달록한 옥수수 알.
움직이는 DNA가 있다.
점핑 유전자를 실제로 증명해 30여년이 흐른 1983년 노벨생리의학상을 수상.
이후 트랜스포존을 이용한 유전자 변형기술이 개발. 최초로 소에 접목시킨 선생님.
단백질을 쉽게 얻을수 있는 우유를 변형시키고자 시작한 연구.
선생님이 탄생시킨 유전자 변형소.
밖에서 보는 해파리와 바닷속 해파리 색깔이 다르잖아요.
깊은 바닷속에서는 형광빛을 발하는 해파리. 해파리의 형광 유전자는 분자생물학 연구에 광법위하게 활용되요.
소에게서 나온 우유도 형광색임. 특정 빛을 주면 우유가 반짝반짝함.
딸에게 직접 형광우유를 보여준 선생님.
빨간색의 과일에 사과 , 토마토 등은 우리가 그걸 먹을때는 빨간 색소가 포함된 단백질을 먹는거에요.
빨간색 유전자를 먹는게 아니잖아요. 해파리는 젤리피쉬를 먹잖아요.
선생님이 형광소를 만든 이유는 단백질 유전자가 변형됐는지 눈으로 확인하게 위한 것. 트랜스포존 방식으로 소의 단백질 유전자 변형에 성공. 형광 우유를 넘어 더 다양한 우유를 만들수 있는 가능성이 열린 것.
항암 우유 생산 가능성을 확인. 아직 공식 발표하지는 않은 연구라고함. 암뿐 아니라 유전적 질환도
우유를 통해 정밀한 약을 생산할수 있다면 생산량이 많아지고 안전성이 높아지죠.
첫번째 소 생일이 12월 31일.
건강하게 잘 지내는 중. 아내소가 7살 아기소가 3살 세가족 모두 건강함.
동물 연구의 신기원.
유전자 변형 기술의 미래.
유전자 변형 기술의 여러가지 종류.
2. 트랜스포존 방식.
바이러스와 트랜스포존은 예측이 어렵다는 단점이 있어요. 조금더 정확하고 안전한 방법은
유전자 가위는 원하는 유전자를 자르고 편집하는 기술임.
현존하고 있는 유전자 변형 기술 중 가장 확실하고 정교한 기술임.
노벨화학상을 받은 이유. 앞으로 이 기술을 어디에 적용할수 있을까?
소, 돼지에서 발생하는 전염병 구제역.
살아있는 동물도 생매장 하잖아요.
2010년 한해 약 350여만 마리 살처분. 그야말로 참담했던 상황.
살처분 담당 공무원은 외상후 스트레스 장애를 겪기도
2010~2011년 10명 이상의 공무원이 과로나 심리적 괴로움으로 사망함.
2010~2011년 당시 구제역 정책이 백신을 접종하지 않았던 상황임. 2010년 최악의 구제역 파동을 겪으며 바뀐 사람들의 인식.
2011년부터 백신 정책을 도입. 전염병에 당한 동물을 유전자 가위 기술로 만들 수도.
개나 고양이에게도 유전병이 많은데 이런것도 치료 할수 있습니다.
유전자 가위 기술로 유전병 치료도 가능해질 전망.
안구이식 대기자가 2000명이상인데 평균 대기일이 3000일.
주변에 장기이식 대기자가 없으면 짐작조차 하기 어려운 절박한 심정.
우리나라뿐 아니라 많은 국가에서 장기기증이 부족해요. 대안으로 떠오른 돼지 장기이식.
돼지장기, 어떻게 이식이 가능할까?
돼지의 면역 유전자를 조절해 사람 몸에 이식됐을때 거부반응을 제어.
돼지 몸에서 인간의 장기를 키우는 키메라.
윤리적 찬반 논란이 뜨거운 키메라 장기.
키메라 장기는 아직 연구중인 단계에요.
절대 함부로 쓰면 안 될 기술임.
원숭이 실험을 거쳐 사람에게 돼지 각막을 이식. 이미 약 100여건 이식함.
당뇨병 치료를 위한 췌도 이식도 중국에서 진행중이라고해요. 인슐린을 분비하는 세포인 췌도.
성공시 당뇨병 치료에 큰 도움이 되요. 국내에서도 돼지 각막, 췌도 이식 임상을 추진중임.
정부가 승인하면 내년초 임상시험이 진행될 전망이라고함.
장기를 이식하려면 동물을 맞춤형으로 변형해야 되는데 하나의 유전자만 바꾼다고 되는게 아니에요.
한번에 여러가지 유전자 정교한 유전자 변형이 필요함. 유전자 변형+ 복제기술이 적용됨.
체외수정시 유전자 하나 주입은 어렵지 않은데 돼지의 면역 체계 전체를 조절하는 복잡한 과정임.
체외수정 방식으론 한계가 있어요. 돼지 연구에는 복제를 활용. 복제는 어려운 점이 많은 연구에요.
유산, 돌연사 등 부작용이 발생함. 체외수정의 부작용은 1% 미만인데 복제동물에서는 기형이 많이 나옵니다.
복제에 쓰는 세포는 피부, 머리카락, 혈액에서 채취. 정자와 난자가 수정될땐 아무것도 몰라요.
세포는 혼란에 빠지지만 뇌는 없지만 기억하죠.
100% 초기화가 되어야 건강한 복제동물이 탄생해요.
많은 경우 과거의 기억을 유지하고 있음. 이 과정에서 기형등 부작용이 속출함. 제일 힘든게 그런거죠.
동물이 아프면 너무 힘들어요. 동물이 아프면 너무 힘든 수의사 아빠. 복제과정에서 기형들이 발생하고
너무 아프고, 괴로운 마음이라고. 최대한 체외수정 방식을 선택한다고.
꼭 필요할 때만 복제를. 동물의 생명을 살리는 한편 희생도 지켜봐야 하는 상황.
아이가 크면서 깊어진 고민.
" 이 동물을 살리는 한편 이 동물은 희생시켜야 하네.." 모순적인 상황.
실험동물은 안락사가 원칙이에요.
바이러스가 외부로 퍼질수도 있죠. 돌연벼이가 생길수도 있고.
한 학생은 실험동물이 죽은뒤 3일간 잠적.
실험동물에 대한 안타까움의 공감대가 형성되면서 연구자들도 동물의 희생을 줄이려는 노력을 시작함.
동물실험을 했을 때 사료나 영양 테스트도 있잖아요.
앞으로도 잘 살수 있는 거잖아요. 간단한 실험의 경우 동물 입양을 가능하도록 한 소중한 생명이 새 가족을 찾을수 있게 해준 비글 법.
한국도 2018년 법을 개정. 건강에 문제가 없을 경우 분양, 기증할수 있도록 법을 마련함.
지난 4월 세계 실험동물의 날.
이게 시작이고 동물실험을 최대한 줄여보자.
동물희생을 줄이기 위한 3R운동.
첫번째는 희생 축소.
인슐린 생산에도 희생 축소가 적용될까요? 과거에는 소나 개에게서 인슐린을 추출했는데
현재는 유전자재조합 기술로 대량생산이 가능함.
미생물에 사람의 유전자를 삽입해 인슐린을 생산함.
고객이 바뀌자 브랜드도 바뀌어 가는 중.
두번째는 대체.
미니 장기를 뜻하는 오가노이드. 줄기세포 배양으로 장기를 만들자.
줄기세포를 활용해 간 오가노이드를 배양.
간은 조직을 떼어내는 검사도 가능. 뇌의 경우는 불가능함. 실험실에서 배양을 통해
대뇌도 만들어보고 점점 더 발전하고 있는 뇌 오가노이드.
앞으로는 토끼대신 피부 오가노이드로 대체 가능함.
세번째는 고통의 감소.
예전에 썼떤 경추탈골법. 동물의 척추를 탈골 시키는 방법.
굉장히 비윤리적이죠. 현재는 마취로 고통을 완화시켜줌.
마취로 고통을 줄이는 방법을 권장. 수술을할때 진통제라도 주고 실험동물의 고통을 최소화하려는 노력.
어느순간 사람들은 쉽게 무뎌지거든요.
동물의 희생에 무뎌지기 때문에 선생님도 꼭 참석하려고 노력중이라고.
선생님의 또다른 연구는 지금까지는 대부분 사람을 위한 과학
동물을 위한 과학.
인간의 욕심과 잇단 자연재해로 희생되는 야생동물들.
많은 동물이 멸종하고 있죠.
주변 지인들에게 동물이 죽거나 그러면 동물 조직을 떼어달라고 부탁한다고.
수집한 세포는 액체 질소에 보관. 향후 동물에게 미지의 질병이 발생한다면 실제 동물 대신 세포를 이용해 연구가능.
동물의 희생을 줄이기 위한 선생님의 노아의 방주.
멸종동물 세포로 줄기세포를 배양.
줄기세포란? 다른 세포로 분화할수 있는 능력을 가진 세포임.
2011년 미국은 멸종위기 코뿔소와 원숭이 세포를 채취. 모든 세포로 분화할수 있는 배아줄기세포를 만든.
의견이 분분한 복제 문제.
시베리아에서 매머드 사체를 반결.
매머드 복원 연구중인 하버드대 조지 처치 교수. 요건 합성사진임.
코끼리 DNA를 편집해 매머드 복원을 시도중이라고. 매머드는 코끼리와 유전자 일치도가 높기 때문에 가능할지도..
복원돼도 매머드가 살수 있는 환경도 아니고
생명을 태어나게 하는건 굉장히 신중해야함. 코끼리도 멸종위기종이에요.
오히려 코끼리만 희생될수도 있어요.
멸종돌물의 복원. 인간의 욕심이 아닐지.. 깊은 고민이 필요한 문제에요.
스피너는 많이 기억하지만 대리모였던 개는 기억하지 못하는..
선생님이 사랑했던 친구이자 든든했던 연구 파트너임.
건강하게 살다가 수명을 다한 스너피. 심바도 건강하게 살다가 12살에 세상을 떠난.
심바의 유골함이 지금도 책상위에 있다고함.
2020년 많은 실험동물이 희생되고 있는 해.
수많은 페럿이 희생되고 있는..
이럴때일수록 아낌없이 주는 동물을 기억했으면..
<출처: jtbc 차이나는 클라스>
댓글