국내 이종 간이식 기술 세계 최고 수준

넨바이오 이종 간이식 모식도 /보건산업진흥원 제공

국내 연구팀이 돼지 간을 이식한 원숭이가 35일 생존, 미국이 보유하고 있던 이종 간이식 최장 생존 기록인 29일(2017년)을 뛰어넘었다.

한국보건산업진흥원은 22일 국내 기업인 제넨바이오 김성주 대표 연구팀이 이 같은 성과를 거뒀다고 밝혔다. 이번 성과는 간이식 대기 환자가 간 이식을 받기 전까지 생존할 수 있는 방법의 하나로 이종장기 적용을 고려할 수 있게 했다는데 의미가 있다. 간부전 말기 환자는 간이식을 통해 치료가 필요하지만. 2021년 기준 이들의 평균 이식 대기시간은 2372일(약 6년 6개월)이다.

국내 연구진은 ▲이종장기를 위한 형질전환돼지 개발 ▲무균양산 시스템 구축 ▲임상 적용 가능한 프로토콜 개발 등 신장과 간을 포함한 고형장기 개발 및 이식에 대한 가능성 검증 등 이종장기에 대한 전반적인 연구를 수행했다. 실험에서는 수혜자 동물로 인간과 가장 유사한 영장류를 선택해 이식 후 유전자 편집 기술을 통해 면역 거부반응을 일으키는 돼지의 유전자들(GGTA1, B4galNT2, CMAH 등)을 제거한 형질전환돼지의 간을 영장류에게 이식했다.

그다음 여러 면역억제제를 투여함으로써 이식수술의 가장 심각한 합병증인 거부반응을 억제하는 효능을 평가했다. 다양한 수술법을 시도하여 가장 안정적인 수술법을 확립했고, 3년차에는 목표로 하였던 세계 최고 수준의 간이식 생존 성적을 확보하게 됐다.

제넨바이오 김성주 대표는 “그동안 전 세계 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 밝혔다.

연구를 함께 수행한 삼성서울병원 박재범 교수는 “여러 새로운 시도들을 통해 최적의 수술법과 면역억제 프로토콜을 확립하였고, 점차 더 좋은 성적을 거두게 되었다”고 말했다. 박 교수는 “수술하는 환경과 수술 후 회복을 위한 집중관리 환경 또한 중요한데, 약 900마리의 영장류 수용이 가능한 국내 최대 규모이자 이종이식연구에 최적화된 제넨바이오의 민간 영장류 시험 시설이 도움됐다”고 전했다.

연구팀은 연구 성과를 기반으로 이종 고형장기(신장, 심장, 간)의 유효성을 추가적인 영장류에서의 이종이식 시험을 통해 검증하고, 임상시험 IND 신청을 위한 근거자료를 확보해나갈 계획이다. 동시에 이종 고형장기의 안전성과 관련된 독성, 종양원성 등의 항목들에 대한 평가 지표 및 방법들을 설정하고 수립해나갈 예정이다.

한편, 이번 연구는 보건복지부 및 한국보건산업진흥원에서 지원하는 첨단의료기술개발사업(이종 장기 이식 임상적용 가능성 검증, HI20C0056)의 지원을 통해 수행됐다.