집고양이나 길고양이 개체수를 조절하기 위해 외과적 불임 수술을 하는 대신 암고양이에게 한 번 주사하는 것으로 장기 불임을 유도할 수 있는 유전자 요법이 개발됐다.

미국 하버드대의대·매사추세츠종합병원(MGH) 데이비드 페핀 교수와 신시내티동물원 윌리엄 스완슨 박사팀은 7일 과학저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에서 암고양이의 난자 성숙과 배란을 막는 유전자를 바이러스 벡터로 주사하는 방법을 개발, 실증 실험에서 불임 효과를 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 안전성과 효능 확인을 위해서는 추가 테스트가 필요하지만 이 방법은 현재 집고양이와 길고양이 개체 수 조절에 표준적으로 사용되는 외과적 불임 수술보다 덜 침습적인 방법으로 더 빠르고 안전하게 평생 불임을 유도할 수 있을 것이라고 말했다.

연구팀은 이 연구에서 남성 태아에서 여성 생식기관인 뮐러관 형성을 막는 항뮐러호르몬(AMH) 유전자를 유전자 치료에 사용되는 아데노 연관 바이러스(AAV)에 실어 암고양이에게 주사, 난자가 될 난포가 만들어지는 것을 막는 방식으로 불임을 유도했다.

공동연구자인 퍼트리샤 K. 도나호 박사는 "AMH는 인간 여성과 다른 포유류의 난소, 남성의 고환에서 생성되는 자연 발생 비스테로이드성 호르몬"이라고 설명했다. 연구팀은 2017년 설치류에서 AMH 수치를 높이면 난포 성장을 억제, 배란과 임신을 막을 수 있음을 확인했으며 이 연구에서 이를 고양이에 적용한 것이다.

이들은 집고양이 암컷의 AMH 수치를 높이기 위해 아데노 연관 바이러스를 벡터로 사용해 약간 변형한 고양잇과 AMH 유전자를 암고양이 6마리에 주사하고, 대조군 암고양이 3마리에는 AMH 유전자가 없는 AAV 벡터만 주사한 뒤 2년간 임신 능력과 부작용 등을 관찰했다.

AAV는 치료용 유전자 등을 전달하기 위한 벡터로 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받았으며, 사람 유전자 치료법에서도 안전하고 효과적인 것으로 검증된 방법이다.

불임 유전자와 벡터를 1회 주사하고 4개월간 2번의 짝짓기 실험을 하고 2년 이상 추적 관찰한 결과, AMH가 투여된 6마리는 모두 임신하지 않았으나 벡터만 투여된 대조군 3마리는 모두 새끼를 낳았다.

페핀 교수는 "불임 유전자를 단 한 차례 투여한 고양이들은 난소에서만 생성되는 AMH가 근육에서도 생성돼 전체 AMH 수치가 정상보다 약 100배 높아졌다"고 말했다.

또 AMH 유전자가 투여된 암고양이들은 난포 발달과 배란은 억제됐지만 에스트로젠 같은 중요 호르몬은 영향을 받지 않았고 주사 후 2년 동안 관찰 조사에서는 부작용 등 이상 반응은 나타나지 않았다.

페핀 교수는 "이 기술은 암고양이 수백만 마리에게 이 유전자 치료법을 사용할 수 있을 만큼 아직 생산 능력이 없어 시대를 조금 앞선 것일 수 있지만 우리 목표는 반려동물에게 유전자 치료를 통한 안전하고 효과적인 영구 피임이 가능하다는 것을 보여주는 것"이라며 "앞으로 바이러스 벡터 생산 기술이 발달해 이 피임약이 길고양이 개체 수 조절에 사용될 수 있기를 바란다"고 말했다.