매년 수천 명의 사람들이 장기 이식을 기다리다가 죽습니다. 이종이식에 대한 초기 실험은 이것이 곧 과거의 일이 될 수 있다는 희망을 불러일으키고 있다.
미국에서는 현재 10만 명이 장기 이식 대기자 명단에 올라 있으며, 그중 17명이 매일 장기를 이식받지 못하고 사망한다. 장기 기증자가 지속적으로 부족해지면서 의사들은 오랫동안 이종이식(동물의 조직이나 장기를 인간에게 이식하는 시술)이라는 아이디어를 시도해 왔다.
초기 실험은 대체로 실패했고 윤리적으로 의심스러웠지만, 그 아이디어는 의학계의 변두리에 굳건히 남았다. 그것은 주로 거부의 위험이 높기 때문이다. 이것은 인간 이식에도 문제이지만, 다른 종의 장기를 사용할 때는 훨씬 더 위험하다.
하지만 CRISPR 와 같은 점점 더 강력하고 정밀해지는 유전공학 기술의 등장으로 이 아이디어는 그림자에서 벗어났다. 인간에게 면역 반응을 유발하는 것으로 알려진 생물 분자의 생성을 막기 위해 기증 동물의 DNA를 편집할 수 있는 능력은 결국 이 접근 방식이 실행 가능할 것이라는 희망을 불러일으켰다.
최근 몇 년 동안, 인간에 대한 소수의 선구적 실험에서 유전자 조작된 돼지 장기가 적어도 일시적으로는 인체에서 원활하게 기능할 수 있다는 것이 입증되었다. 의학적 합병증, 장기 거부 반응, 환자 사망으로 인해 이러한 시술 중 어느 것도 장기적인 해결책을 제공하지 못했지만 지금까지의 결과는 유망했다.
"매사추세츠 종합병원에서만 신장 이식을 기다리는 환자가 1,400명이 넘습니다." 올해 초 보도자료에서 돼지 신장을 환자에게 이식한 매사추세츠 종합병원 수술팀을 이끈 레오나르도 리엘라는 이렇게 말했다 .
"이 환자 중 일부는 불행히도 사망하거나 투석 대기 시간이 길어 이식을 받을 수 없을 정도로 병이 심해질 것입니다. 저는 이종이식이 장기 부족 위기에 대한 유망한 해결책이라고 확신합니다."
2021년, 유전자 조작 돼지 장기를 사용한 최초의 인간 실험 에서 의사들은 이미 뇌사 상태인 환자에게 신장을 이식했다. 연구팀은 기증 돼지에서 장기 거부 반응을 일으키는 알파갈이라는 분자 유전자를 녹아웃했다. 수술은 성공한 것으로 보였습니다. 신장은 소변을 생성했고 거부 반응의 징후는 보이지 않았지만 환자는 54시간 동안만 살아있었다.
그 다음 해에 말기 심부전 환자가 유전자 변형 돼지 심장을 이식받았고 처음에는 좋아 보였지만 60일 후에 사망했다. 그가 왜 죽었는지 완전히 밝혀지지는 않았지만 의사들은 사전 검진에서 그 후에 그의 심장에서 발견된 돼지 거대세포바이러스라는 병원체를 발견하지 못했다는 것을 발견했는데, 이것이 원인이었을 수 있다. 그는 또한 심장에 반응한 항체 치료를 받았다.
그런 다음 올해 초에 정상적인 이식을 받을 수 없는 신장 질환 환자 두 명이 바이오테크 회사 eGenesis에서 사육한 기증 돼지로부터 유전자 편집된 돼지 신장을 이식받았다. 이 회사는 CRISPR를 사용하여 돼지 유전자를 제거하고 인간 유전자를 추가한 69개의 편집을 수행하여 장기의 잠복 바이러스가 재활성화되어 환자에게 해를 끼칠 위험을 줄였다.
시술은 잘 진행된 듯했다. 의사들은 신장이 잘 작동하고 더 이상 투석이 필요하지 않다고 판단한 후 첫 번째 환자를 퇴원시켰습니다 . 2개월 후 그는 세상을 떠났지만 다른 기저 건강 문제가 있었고 병원은 그의 사망이 이식의 결과라는 징후는 없다고 말했습니다.
두 번째 환자는 이식 직전에 기계식 심장 펌프를 이식한 사실에서 비롯된 "고유한 어려움"으로 인해 47일 후에 신장을 제거해야 했다. 거부 반응의 징후는 없었지만 심장이 충분한 압력으로 혈액을 펌핑할 수 없어서 신장이 기능을 잃기 시작했다고 연구자들은 말했다 .
가장 최근의 실험은 5월에 발표되었는데, 중국 연구원들이 유전자 변형 돼지의 간을 간암이 있는 71세 남성에게 이식했다고 밝혔다. 수술에 대한 자세한 내용은 제한적이지만, 연구팀은 그 남성이 수술 후 2주가 넘은 지금도 "매우 잘 지내고 있다"고 주장했다.
이러한 실험의 대부분은 수명이 짧았지만, 이식된 장기가 실패한 경우가 두 건뿐이라는 사실(그 중 하나는 외부 합병증 때문)은 희망적인 신호이다. 윤리적 이유로 의사들은 생존 가능성이 이미 희박한 환자만 실험할 수 있었다.
하지만 이는 이종이식이 환자에게 실행 가능한 장기적 해결책이 될 수 있는지에 대한 우리의 생각이 거의 없다는 것을 의미한다. 또한 다른 동물의 장기를 인간에게 이식하면 병원균이 종을 넘나드는 것이 더 쉬워질 수 있고, 잠재적으로 새로운 팬데믹의 위험을 초래할 수 있다는 우려도 있다 .
다른 연구자들은 돼지 장기를 인간에게 이식하는 대신 돼지에서 인간 장기를 키울 수 있는지 조사하고 있다. 작년 9월, 연구자들은 인간 줄기 세포를 돼지 배아에 이식하여 기초 신장으로 키웠다고 발표했다.
하지만 이 접근법은 인간 실험과는 거리가 멀기 때문에 당장은 이종이식이 이식 대기 시간을 줄이는 더 유망한 방법으로 보인다. 아직 초기 단계이기는 하지만 유망한 초기 결과는 대체 장기를 주문에 따라 재배할 수 있는 미래가 멀지 않을 수 있음을 시사한다. 이미지 출처: 매사추세츠 종합병원
