돼지 피, 원숭이 수혈 실험…혈액부족 대안 될까

이지현 기자의 생생헬스
한림대성심병원팀
혈액부족 원숭이에 돼지 적혈구 주입
헤모글로빈 수치 등 일시적 개선 효과
인간에 동물피 수혈 가능성 제시한 연구
면역거부 부작용은 해결 과제로 남아

277만6291건. 지난해 국내 헌혈 건수다. 대한적십자사는 매년 300만 건 정도 헌혈이 이뤄져야 국내 혈액 수급에 문제가 없을 것으로 분석했다. 하지만 인구 고령화로 주 헌혈 계층인 학생과 군인 인구가 줄어 헌혈 건수는 계속 감소하고 있다. 이대로면 한국이 ‘혈액 부족국가’가 될 것이라는 전망이 나온다.

이런 혈액 부족 문제 해결에 실마리가 될 만한 연구 결과가 나왔다. 국내 연구진이 돼지 피를 사람과 비슷한 영장류에 수혈해 혈액학적 지표가 일시적으로 개선된 것을 확인하면서다. 하지만 여전히 면역거부 반응의 한계는 넘지 못했다. 근본적인 문제 해결을 위해선 헌혈 인구가 늘어야 한다는 의미다.

강희정·노주혜 한림대성심병원 진단검사의학과 교수팀과 황정호 안전성평가연구소 연구원은 바이오 기업 옵티팜과 함께 실험용 무균돼지와 형질전환 돼지의 혈액을 원숭이에게 수혈하는 안전성 평가 연구를 진행해 국제학술지(프론디어즈 인 이뮤놀로지)에 발표했다고 6일 밝혔다.

연구팀이 활용한 것은 실험용 무균돼지, 사람 혈액과 잘 호환하도록 특정 유전자를 없앤 형질전환 돼지다. 혈액형은 모두 O형이었다. 이들 돼지의 혈액을 원숭이에게 이식하기 위해 임상용 적혈구 제제로 제조했다.

이후 사람과 비슷한 특성인 시노몰구스 원숭이 12마리를 세 그룹으로 나누고 전체 혈액의 25% 정도를 빼냈다. 혈액 부족으로 바로 죽지 않으면서도 혈액학적 변화를 파악할 수 있는 ‘혈액 손실’ 동물 모델을 만들었다. 이렇게 혈액 부족 상태인 원숭이를 네 마리씩 나눠 한 그룹은 무균 돼지 적혈구를, 또 다른 그룹은 형질전환 돼지 적혈구를 수혈했다. 나머지 대조군 그룹은 식염수만 주입했다.

혈액 지표 변화 등을 분석했더니 무균돼지와 형질전환 돼지 혈액을 수혈한 원숭이들은 수혈 후 첫째 날까지 적혈구 수와 헤모글로빈 수치 등이 개선됐다. 부족한 혈액을 일시적으로 보충하는 데 도움이 됐다는 의미다.

한계는 극복하지 못했다. 돼지 혈액을 수혈한 원숭이는 시간이 지나면서 항체 반응이 강해져 부작용이 심해졌다. 면역계가 외부에서 들어온 혈액을 적군으로 인식해 공격한 것이다. 강 교수는 “보다 안전하고 효과적인 이종 수혈 프로토콜을 개발하고 유전적 변형으로 돼지 적혈구가 인간 적혈구를 대체할 수 있도록 후속 연구를 진행할 것”이라고 했다.

돼지는 장기 크기와 적혈구 기능 등이 사람과 비슷해 수혈이나 이종이식 연구에 폭넓게 활용되고 있다. 사람에게 동물의 혈액을 보충하는 이종 수혈 시도는 계속됐다. 19세기엔 급성 출혈 등 응급상황에 대비하는 데 동물 혈액이 잠재적 가치가 있을 것이라고 평가하는 연구 결과도 나왔다. 최근 들어 극심한 혈액 부족 문제 영향으로 이종 수혈에 대한 관심은 더 커졌다. 국내 헌혈 건수는 2017년 292만8670건에서 지난해 277만6291건으로 감소세다. 코로나19 탓에 헌혈자가 급감한 2020~2022년에 비해선 회복했지만 2019년 279만1092건보다 낮은 수준이다.

사람이 기증한 혈액 대신 동물 혈액을 활용하는 기술은 연구 단계다. 줄기세포 등으로 인공 피를 제조하는 시도도 마찬가지다. 헌혈은 혈액 부족 문제를 해결하고 생명을 살리는 유일한 수단이다.