中, 인체 이식 후 10일간 임상시험
거부 반응 일으키는 유전자 제거
호환성 높이려 인간 유전자 삽입
알부민 생성 등 정상적 기능 확인
“기증자 찾기 전 임시 이식 가능성”

중국 연구팀이 유전자 편집 기술로 이식 거부 반응 유전자를 제거하고 인간 유전자를 삽입한 소형 바마 돼지의 간을 뇌사 환자에게 이식해 열흘 동안 관찰하는 임상시험을 실시했다. 연구 결과 돼지 간은 정상적으로 기능했다. 네이처 제공

보건복지부 산하 국립장기조직혈액관리원의 통계에 따르면 2024년 7월을 기준으로 장기이식 대기자 수는 4만 4027명에 이른다. 대기자 중 3만 4548명은 신장, 나머지는 간·췌장·심장·폐·췌도·소장 등의 이식을 기다리고 있다. 그렇지만 2023년 장기 등 이식 건수는 5929건에 불과하다. 이 때문에 장기이식 대기 중 사망하는 이들도 매년 약 2900명에 이르는 것으로 알려졌다. 미국의 경우에도 매일 평균 17명이 장기이식을 기다리다 사망한다고 한다.

동물의 장기를 사람에게 이식한다는 부분에서 정서적 거부감이 여전한 것도 사실이지만, 과학자들이 이종이식 연구에 관심을 갖는 것도 이런 이유에서다. 실제로 돼지의 심장, 신장, 폐 등 장기를 사람에게 이식하는 시도는 많았지만 이식 후 몇 달 만에 사망하는 경우가 대부분이었다. 사망 원인이 원래 갖고 있던 질병 때문인지, 이식받은 장기 때문인지는 명확하지 않은 경우가 많다. 이 때문에 이종 장기를 이식했을 때 나타나는 인체 반응을 파악하는 것이 필요하다.

이런 상황에서 중국 제4군의과대, 4군의과대 부설 시징병원 공동 연구팀은 최초로 유전자 변형 돼지의 간을 뇌사 진단을 받은 사람에게 이식한 뒤 10일 동안 임상 시험한 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 27일 자에 발표했다.

이종 장기 이식에 주로 돼지 장기를 사용하는 이유는 사람의 장기와 크기, 기능, 생리적 특성이 가장 유사해 이식 후 거부 반응 위험을 줄이기 쉽고 돼지의 번식력이 좋아 장기를 쉽게 공급할 수 있기 때문이다. 간 이식은 말기 간 질환에 가장 효과적인 치료법으로 알려졌지만 기증 사례가 적어 실제 이식까지 이어지기는 쉽지 않다. 게다가 간 이식 수술은 많은 혈관을 연결해야 하고 환자의 상태가 좋지 않은 상황에서 진행되기 때문에 수술 과정에서 다량의 출혈이 발생할 수 있는 만큼 수술 합병증도 고려해야 한다. 다행히 최근에는 유전자가위 같은 유전자 편집 기술의 발전으로 돼지 장기를 수정해 거부 반응의 위험을 줄이고 이식받는 사람의 인체와 호환성을 높이는 것이 가능해졌다.

연구팀은 병원 윤리위원회의 엄격한 감독 아래 소형 바마 돼지의 간을 뇌사 판정을 받은 사람에게 이식하는 임상 시험을 했다. 이식 전 연구팀은 유전자 편집을 통해 이식 후 거부 반응을 일으키는 유전자를 제거하고 호환성을 촉진하기 위해 인간 유전자를 삽입했다. 이식 후 10일 동안 간 기능, 혈류, 면역 및 염증 반응을 정밀 점검했다.

그 결과 이식된 돼지 간은 정상적으로 담즙과 알부민을 생성했으며 안정적 혈류를 유지했고 거부 반응의 징후를 보이지 않았다. 면역 반응은 면역 억제제를 통해 조절됐다.

커펑더우 제4군의과대 교수(간 이식학)는 “이번 연구 결과는 유전자 편집 돼지 간이 인체에서 정상적으로 기능할 수 있다는 점을 보여 준다”며 “다만 이식 후 얼마나 정상적으로 기능할지 확실하지 않은 만큼 인간 기증자를 기다리는 동안 간부전 환자들에게 임시로 이식하는 일종의 ‘브리지 요법’으로 활용될 가능성은 충분하다”고 설명했다.

유용하 과학전문기자

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