[표지로 읽는 과학] 100일간 냉동시킨 장기, 이식 성공

사이언스 제공

국제학술지 '사이언스'는 이번 주 표지로 꽁꽁 얼린 흰쥐의 신장을 포착한 이미지를 실었다. 다른 쥐에게 이식하기 위해 급속 냉동한 흰쥐의 신장이다. 세포 조직 뿐만 아니라 장기 전체를 급속 냉동할 수 있는 기술이 개발되면서 인류의 이식 수술 성공 가능성이 커졌다. 

존 비숍 미국 미네소타대 기계공학과 교수와 에릭 핑거 미네소타대 의대 교수가 이끈 연구진은 지난 9일 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 실험용 흰쥐의 신장을 급속 냉동하고 100일 동안 보관한 뒤  또 다시 급속해동해 다른 쥐에 이식하는 데 성공했다고 밝혔다.  

이전에도 장기 냉동을 위한 연구는 꾸준히 이뤄졌다. 그러나 장기를 얼리는 과정에서 생기는 결빙 현상으로 인해 장기의 기능이 손상되는 한계가 있었다. 미네소타대 연구진은 흰쥐의 장기를 꺼낸 후 액체 질소를 이용해 영하 148도에서 냉동했다. 냉동 과정에서 동결 보존액을 넣어 장기 안에 있던 물이 얼지 않는 비결정 상태가 되도록 했다. 

해동이 너무 느리면 장기의 조직이 찢어질 수도 있기 때문에 해동 기술도 중요하다. 연구진은 '나노해동법'을 활용했다. 동결보존액을 주입할 때 철 나노입자를 함께 넣어 철 입자가 회전하면서 열을 내도록 한 것이다. 이 방법을 사용하면 쥐의 신장을 90초 안에 해동할 수 있다. 

연구진은 이 과정을 통해 해동된 신장을 쥐 다섯 마리에게 성공적으로 이식했다. 이식된 신장은 약 30일 간 제 기능을 유지했으며, 쥐들은 조직 검사를 위해 안락사되기 전까지 약 한 달 동안 생존했다. 

연구를 진행한 존 비숍 교수는 "아직 인체 대상 임상 시험 단계가 남아있다"며 개발한 장기이식 기술을 통해 "생물학적 시간을 멈출 수 있다"고 말했다.

   

[박건희 기자 wissen@donga.com]