사람의 장기이식, 돼지의 장기로 대체시대 오나?

2021년 12월 31일 미국 식품의약국(FDA)은 세계 최초로 돼지 심장 이식을 긴급 승인했다.

거부 반응을 방지하기 위해 고도의 유전자 조작 기술로 처리된 돼지심장이 사용됐다.

이식 수술을 성공적이었고 심장은 한달 넘게 정상적으로 박동했다.

하지만 두달만에 베넷이 숨을 거두면서 최초의 이종 심장이식은 절반의 성공으로 남게 됐다.

장기이식이란 어떠한 질병이나 사고로 인해 손상이 생겨 기능이 떨어지거나 소실된 장기를 대신하기 위해서, 신체 내의 장기를 다른 부위로 옮기거나 타인에게서 받은 장기를 병든 장기 대신 옮겨 넣는 일련의 과정을 말한다. 

자신의 장기를 자기 자신에게 이식하는 경우를 '자가이식'이라고 하며, 타인의 장기를 이식하는 경우는 '동종 이식'이라고 한다. 

'이종 이식'은 사람이 아닌 다른 종의 장기를 이식하는 것이다. 

예를 들어 돼지의 장기를 사람에게 이식하는 경우가 이에 속한다. 

장기를 기증하는 공여자에 비해 장기 이식을 원하는 수요자가 비교할 수 없을 정도로 많기 때문에 세계적으로 이종이식 연구가 활발하다.

문제는 우리의 면역체계가 이식된 장기를 감염처럼 취급한다는 점이다.

만약 신체가 이식 장기에 면역 공격을 가한다면 조직의 모든 세포에 구멍이 뚫리고 장기는 안에서부터 딱딱해진다.

이어지는 염증반응으로 부풀어 오르고, 그 다음엔 파랗게 변하다가 종국엔 검은색으로 괴사한다.

거부반응을 피하면 장기는 피와 산소가 정상적으로 공급되면서 선홍색을 띠게 된다.

인체에 동물 장기를 이식하는 연구는 오래전부터 시도됐다.

그중에서 돼지의 장기는 인간의 장기와 크기가 비슷하고 유전자도 흡사하며 구하기 쉽다는 장점때문에 각광받고 있다.

돼지의 장기가 우리의 면역 체계와 어우러지도록 DNA를 바꾸는 데는 최첨단 유전자공학이  필요하다.

최근에 시도되는 신장과 심장 이식은 특별히 조작된 '10-gene 돼지'의 장기를 사용한다.

유전자조작 돼지는 인간의 성장 호르몬에 안전한 유전적 특성을 가지고 있다.

또 조직을 침입자로 인식하게 하는 알파갈이라는 당분자를 제거하는 등 면역 거부반응을 회피하는 기술이 적용됐다.

그리고 유전자조작 돼지는 무균 상태에서 사육되므로 이식에 적합하다.

지난해 9월 메릴랜드대학에서 돼지의 신장을 짐 파슨스라는 환자의 뇌사체에 이식하는 시도가 있었다.

다행히 이식된 두개의 신장 중 하나가 정상적으로 기능했다.

비록 3일이라는 짧은 시간이었지만 연구진은 고무적인 결과라고 판단했고 이를 원동력 삼아 베넷의 이종 심장이식까지 도전할 수 있었다.

수술 후 몇 주간 베넷에게 이식된 심장은 문제없이 작동했으며 면역거부 반응도 발견되지 않았다.

당장은 미완의 성공이지만 일단 거부반응을 해결한 것만으로도 이종 장기이식의 미래는 밝다고 볼 수 있다.

어차피 기존의 기증 장기로는 장기 이식을 기다리는 환자들의 수요를 감당할 수 없다. 

인공장기는 아직 기초적인 연구에 머물러 있을 정도로 갈길이 멀다.

이종 장기 이식 정도가 그나마 장기 이식을 기다리며 고통스럽게 연명하고 있는 환자들에게 가시적인 대안이다.

'신장병환우모임' 커뮤니티 역시 돼지 신장이식에 대한 소식을 발빠르게 공유하며 기대에 부풀어 있는 상황이다.

하지만 이종 장기이식에 대한 과도한 기대는 경계해야 한다는 견해도 있다.

실제로 수혜자에게 적합한 장기를 동종 이식하더라도 예상치 못한 거부반응 등의 문제가 일어나는 경우가 많다.

그런데 이종 장기이식은 오죽하겠냐는 것.

현재 국내에서도 이종 장기 관련 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

제넨바이오는 미니돼지를 이용, 당뇨병 환자에게 췌장을 이식하는 연구를 진행중에 있으며, 옵티팜은 국책과제로 신장과 간 이종 이식을 연구중으로 알려져 있다.

시사매거진 탐사보도국 임병수 기자
im3836@naver.com