유전자 변형 동물(영어: genetically modified animal) 또는 형질 전환 동물(영어: transgenic animal)은 유전자 변형 생물(GMO, Genetically Modified Organism) 중 동물에 해당하는 범주를 가리킨다. 현대 생명공학 기술을 이용하여 인위적으로 유전물질을 재조합하거나 변형함으로써 원래 해당 동물이 가지고 있지 않은 유전적 특성을 부여한 동물을 의미한다.
기술적 배경
유전자 변형 동물의 연구는 1974년 Jaenisch와 Mintz가 생쥐 배아에 SV40 바이러스 DNA를 주입한 실험에서 시작되었으며, 1980년대 초반 Ralph L. Brinster와 Richard Palmiter가 형질전환 생쥐, 쥐, 토끼, 양, 돼지에 대한 관련 기술을 발전시켰다. 초기에는 생쥐 배아 내에 DNA를 직접 주입하고 대리모에 착상시키는 방식이 사용되었다. 이후 CRISPR/Cas9, TALEN, ZFN(징크핑거 뉴클레아제) 등의 유전자 가위 기술이 개발되면서 유전자 변형 동물의 생산 효율이 크게 향상되었다.
적용 분야
유전자 변형 동물은 다음과 같은 영역에서 활용된다.
첫째, 인간 질병 연구를 위한 동물 모델 확립에 사용된다. 유전자 변형 생쥐는 암, 파킨슨병, 헌팅턴병, 루게릭병, 당뇨병, 심혈관 질환 등 다양한 질병의 발병 기전 연구와 치료제 개발에 활용된다. 2009년에는 일본 과학자들이 최초로 안정적인 형질전환 영장류(마모셋원숭이)를 번식할 수 있는 계통을 확립하였다.
둘째, 의약품 생산에 이용된다. 2009년 2월, 미국 FDA는 최초로 유전자 변형 염소의 젖에서 추출한 생물학적 약물 ATryn(항응고제)을 승인하였다. 이 외에도 양에서 Human-alpha-1-antitrypsin을 생산하거나, 유전자 변형 돼지를 이용한 이종 장기 이식 연구가 진행되고 있다.
셋째, 식품 생산 및 품질 개선을 목적으로 한다. 2006년에는 오메가-3 지방산을 생성하도록 조작된 돼지가 만들어졌고, 2011년에는 중국과 아르헨티나의 과학자들이 사람의 모유와 유사한 우유를 생산하는 유전자 변형 소를 개발하였다. 또한 거미줄 실크 단백질을 우유로 생산하는 염소도 개발되었다.
넷째, 질병 저항성 동물 생산에 활용된다. CRISPR/Cas9 기술을 이용하여 돼지 생식호흡기증후군(PRRS) 바이러스에 저항성을 가진 돼지가 개발되었으며, 2020년 미국 FDA는 PRRS 저항성 돼지의 상업화를 승인하였다. 2025년에는 국내 연구진(다비육종-서울대 공동 연구팀)도 CD163 수용체 유전자 편집을 통해 PRRS 바이러스에 완전 저항성을 가진 돼지 생산에 성공하였다.
규제 및 안전성 평가
유전자 변형 동물은 대부분의 국가에서 별도의 규제 대상이다. 한국에서는 「유전자변형생물체의 국가간 이동 등에 관한 법률(LMO법)」에 따라 관리되며, 위해성 평가와 수입 승인 절차를 거쳐야 한다. 유럽식품안전청(EFSA)은 2025년 NGT(New Genomic Technique) 동물에 대한 위해성 평가 가이드라인의 적절성을 검토한 결과, 새로운 위험 요인은 없는 것으로 평가하면서도 동물 건강·복지 영역의 보완이 필요하다고 제안하였다.
윤리적 논의
유전자 변형 동물에 대해서는 동물 복지, 생태계 교란 가능성, 변형 유전자의 야생 개체군 확산 우려, 식품 안전성 등 다양한 측면에서 윤리적 논의가 지속되고 있다. 2025년에는 크리스퍼 유전자 가위로 근육 발달 유전자를 교정한 경주용 말이 아르헨티나에서 공개되어 논란이 일었으며, 아르헨티나 폴로협회는 해당 말의 경기 출전을 금지한 바 있다.
