제넨바이오 김성주 대표 연구팀, 돼지 간 이식 원숭이 35일 생존... 기존 미국 29일 기록 넘어, 이종장기 이식 임상 적용 가능성
간이식을 받기까지 환자들이 생존할 수 있게 하는 방법으로 이종장기를 적용할 수 있으며, 이번 성과는 이러한 이종장기 임상 가능성에 한걸음 더 다가간 사례이다.
국내 연구진은 ▲ 이종장기를 위한 형질전환돼지 개발, ▲무균양산 시스템 구축, ▲임상 적용가능한 프로토콜 개발 등 신장과 간을 포함한 고형장기 개발 및 이식에 대한 가능성 검증 등 이종장기에 대한 전반적인 연구를 수행하였다.
본 실험에서는 수혜자 동물로 인간과 가장 유사한 영장류를 선택하여 이식 후 유전자 편집 기술을 통해 면역 거부반응을 일으키는 돼지의 유전자들(GGTA1, B4galNT2, CMAH 등)을 제거한 형질전환돼지의 간을 영장류에게 이식하고, 생존의 관건인 여러 면역억제제를 투여함으로써 이식수술의 가장 심각한 합병증인 거부반응을 억제하는 효능을 평가하였다. 다양한 수술법을 시도하여 가장 안정적인 수술법을 확립하였고, 3년차에는 목표로 하였던 세계 최고 수준의 간이식 생존 성적을 확보하게 되었다.
위와 같은 방식으로 영장류가 가지고 있던 30%의 간의 지원을 받으면서 돼지 이식 간의 영장류 내에서의 면역반응을 모니터링 할 수 있었으며, 생존 기록 또한 이전 세계 기록이던 29일을 넘어서 35일 생존한 개체도 나왔다. 기존 영장류 간의 30%를 지원 받았다는 한계가 있지만 장기간 면역반응을 알아볼 수 있었다는 점에서 충분히 의미가 있다. 동일한 방법으로 실험한 13개체 중 3개체가 20일 이상 생존하였으며, 기존 세계 기록인 29일에 도달한 개체는 35일과 29일 생존하였던 2개체가 있었다.
제넨바이오 김성주 대표는 “그 동안 전세계 연구진들은 이종이식 중에서도 간이식을 가장 어려운 도전과제로 생각해왔다.”며, “그 이유는 돼지 간 이식 후 발생하는 심각한 혈액응고장애(Coagulation dysfunction) 때문인데, 이번 과제를 통해 우수한 간 이식 성적을 확보함으로써 이종 간 이식의 임상적용 가능성과 의학적 유효성을 확인할 수 있었다는데 큰 의미가 있다”고 소감을 전했다.
연구를 함께 수행한 삼성서울병원 박재범 교수는 “여러 새로운 시도들을 통해 최적의 수술법과 면역억제 프로토콜을 확립하였고, 점차 더 좋은 성적을 거두게 되었다.”며, “이종 고형장기(신장, 심장, 간)의 유효성을 추가적인 영장류에서의 이종이식 시험을 통해 검증하고, 임상시험 IND 신청을 위한 근거자료를 확보해나갈 계획”이라고 전했다.
이번 연구는 국내 기술의 고형장기 이종이식의 임상적용 가능성과 근거를 확인하였으며, 이를 통해 심각한 이식용 장기공급 부족을 해결할 발판을 마련하였다고 할 수 있다.
간부전 말기 환자들은 간이식을 통해 치료받아야 하지만, 뇌사자로부터 이식 가능한 장기를 얻기 위해서는 오랜 시간 대기하여야 한다. 2021년 기준 간이식 대기자는 6,388명으로 전년 대비 5.1% 증가하였으며, 이들의 평균 이식 대기시간은 2,372일(약 6년 6개월)로 집계되었다.
이번 연구는 보건복지부 및 한국보건산업진흥원에서 지원하는 첨단의료기술개발사업(이종 장기 이식 임상적용 가능성 검증, HI20C0056)의 지원을 통해 수행되었다.
김지예 기자
press@healthinnews.co.kr