서울대 강경선 교수 연구팀, 인공장기 맥관화 기술 연구 국제학술지 '바이오머티리얼즈' 게재
사람에 이식할 수 있는 인공 장기를 만들 때는 '혈관화'가 필요하다. 혈관이 만들어지지 않은 인공 장기는 이식 후 수여자의 혈관이 연결되면서 혈관 내 혈전이 형성되는 부작용이 발생할 가능성이 높기 탓이다.
이 때문에 인공 장기를 연구개발(R&D) 할 때 혈관을 재건하는 일은 반드시 함께 풀어야 할 숙제다.
국내 연구진이 혈관을 포함한 인공간을 만들어내는 데 성공했다. 7일 바이오 업계에 따르면 서울대학교 강경선 교수 연구팀은 생체 지지체를 기반으로 혈액이 흐를 수 있는 혈관을 포함한 인공간을 재건하고, 연구 성과를 국제 학술지 '바이오머티어리얼즈'(Biomaterials)에 게재했다.
연구팀은 쥐에서 얻은 간을 일종의 골조인 생체 지지체로 활용했는데, 이때 동물 세포를 없앤(탈세포화) 뒤 사람의 세포를 넣어 '재세포화'했다.
즉 쥐의 간에서 동물세포를 제거해 골조만 남긴 상태에서 사람의 세포를 넣어 인공간을 만든 것이다. 여기에 혈관 내피세포에 특이적으로 결합하는 앱타머(Aptamer)를 인공간 내 혈관구조에 코팅, 혈관 장벽 기능을 유지토록 했다.
앱타머는 특정 단백질에 잘 결합하는 능력을 갖춘 핵산 물질을 말한다.
이렇게 인공간에 구축된 혈관은 이식 후 사람 혈액을 관류했을 때 혈액 응고가 감소할 뿐만 아니라, 사람의 혈관과 직접 연결했을 때에도 인공간 안에서 혈전 형성을 크게 억제할 수 있는 것으로 확인됐다. 특히 혈관 기능을 유지하는 데 사용한 앱타머는 면역원성이 낮아 이식 시에도 면역 거부반응을 유발할 가능성이 작으므로 향후 상용화 가능성도 높을 것으로 연구팀은 추정했다.
연구팀은 이렇게 재건한 혈관화 인공간을 실제 간 이식에 활용할 수 있을지 동물실험으로 검증했다.
간 섬유화를 유도한 쥐에 인공간을 이식하자 섬유화 정도가 감소한 것으로 나타났다.
이에 따라 연구팀은 이 연구에서 재건한 혈관화 인공간이 간 경화, 간암 등 다양한 간 질환 치료에 사용할 수 있는 가능성을 보여주고 있다고 해석했다. 강 교수는 "환자 맞춤형 인공 장기 제작과 이식에 유용하게 활용돼 국내외 환자의 삶의 질 개선과 수명 연장에 기여할 수 있을 것"이라고 밝혔다.