돼지 간 받은 원숭이 35일 살았다…세계 최고 기록 세운 韓

김성주 제넨바이오 대표 연구팀, 이종 간이식 연구 성과
돼지 간 이식받은 원숭이 35일 생존… 미국의 29일 기록 초과

대한민국의 이종(異種) 간이식 기술이 미국을 뛰어넘어 세계 최고 수준을 기록했다.

한국보건산업진흥원은 "김성주 제넨바이오 대표 연구팀의 돼지 간을 이식받은 원숭이가 35일 생존하며, 미국이 보유하던 이종 간이식 최장 생존 기록인 29일을 뛰어넘었다"고 22일 밝혔다.

간부전 말기 환자는 간이식을 통해 치료받아야 하지만 뇌사자로부터 이식 가능한 장기를 얻기 위해서는 오랜 시간 대기해야 한다. 2021년 기준 간이식 대기자는 6388명으로 전년 대비 5.1% 증가했다. 이들의 평균 이식 대기 시간은 2372일(약 6년 6개월)로 집계됐다.

간이식을 받기까지 환자가 생존하는 방법으로 이종장기를 적용할 수 있으며, 이번 성과는 이러한 이종장기 임상 가능성에 한 걸음 더 다가간 사례다.

국내 연구진은 △이종장기를 위한 형질전환 돼지 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.

본 실험에서는 수혜자 동물로 인간과 가장 유사한 영장류를 선택해 이식 후 유전자 편집 기술을 통해 면역 거부반응을 일으키는 돼지 유전자(GGTA1, B4galNT2, CMAH 등)를 제거한 형질전환 돼지의 간을 영장류에 이식했다.

이어 생존 관건인 여러 면역 억제제를 투여함으로써 이식수술의 가장 심각한 합병증인 거부반응을 억제하는 효능을 평가했다. 가장 안정적인 수술법을 확립했고 3년 차에는 목표하던 세계 최고 수준의 간이식 생존 성적을 확보했다.

제넨바이오 이종 간이식 모식도

구체적으로 영장류 전신마취 후 정중 절개로 개복한 뒤 간의 좌엽과 중간엽을 포함해 약 70%를 절제했다. 이어 왼쪽 부분에 돼지 간을 이식하는 수술 방식을 적용했다.


기존 영장류 간의 30%를 지원받았다는 한계가 있지만 장기간 면역반응을 알아볼 수 있었다는 점에서 충분한 의미가 있다. 동일한 방법으로 실험한 13개체 중 3개체가 20일 이상 생존했다. 기존 세계 기록인 29일에 도달한 개체는 35일과 29일 생존했던 2개체가 있었다.

김성주 제넨바이오 대표는 "그동안 전 세계 연구진들은 이종이식 중에서도 간이식을 가장 어려운 도전과제로 생각해왔다"며 "그 이유는 돼지 간 이식 후 발생하는 심각한 혈액응고장애 때문인데 이번 과제를 통해 우수한 간 이식 성적을 확보함으로써 이종 간 이식의 임상 적용 가능성과 의학적 유효성을 확인할 수 있었다는 데 큰 의미가 있다"고 말했다.

본 연구를 함께 수행한 박재범 삼성서울병원 교수는 "여러 새로운 시도를 통해 최적의 수술법과 면역억제 프로토콜을 확립했고 점차 더 좋은 성적을 거두게 됐다"며 "수술하는 환경과 수술 후 회복을 위한 집중 관리 환경 또한 중요한데 약 900마리 영장류 수용이 가능한 국내 최대 규모이자 이종이식 연구에 최적화된 제넨바이오의 민간 영장류 시험 시설이 도움이 됐다"고 전했다.

한국보건산업진흥원은 "본 연구 성과를 기반으로 이종 고형장기(신장, 심장, 간) 유효성을 추가적인 영장류 이종이식 시험을 통해 검증하고, 임상 시험 신청을 위한 근거 자료를 확보해나갈 계획이다"고 밝혔다.