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미국 국방부 산하 연구기관인 DARPA가 전장에서 부상병을 살리기 위해 상온에서 오래 보관할 수 있는 인공혈액을 개발하고 있습니다. 현재 혈액은 냉장 보관해도 오래 가지 못하고, 혈소판은 일주일밖에 보관이 안 되어 전쟁터에서 혈액을 구하기가 매우 어렵습니다. 출혈로 인한 사망은 36분 안에 수혈하면 대부분 살릴 수 있지만, 혈액 부족으로 매년 미국에서만 약 1만 명이 목숨을 잃고 있습니다. DARPA는 혈장, 혈소판, 적혈구를 각각 건조시키거나 인공적으로 만들어 2029년까지 전장에 보급하는 것을 목표로 하고 있습니다. 과거 인공혈액 시도는 부작용으로 실패했지만, 최근에는 헤모글로빈을 인공 세포막으로 감싸는 새로운 방식이 유망한 결과를 보이고 있습니다.
왜 중요한가요?전쟁터뿐 아니라 교통사고, 자연재해, 출산 중 출혈 등 일상에서도 혈액 부족은 생명을 위협하는 문제이며, 상온 보관이 가능한 인공혈액이 개발되면 헌혈에 의존하지 않고도 언제 어디서나 수혈이 가능해져 수백만 명의 생명을 구할 수 있습니다.
주요 용어 설명
동결건조 혈장 (Freeze-dried Plasma)혈액에서 분리한 혈장을 얼린 뒤 수분을 완전히 제거해 가루처럼 만드는 기술입니다. 마치 인스턴트 커피처럼 물을 부으면 다시 원래 상태로 되돌릴 수 있습니다. 냉장 없이도 오래 보관할 수 있어 전장이나 재난 현장에서 유용합니다.
헤모글로빈 기반 산소운반체 (Hemoglobin-based Oxygen Carriers, HBOC)적혈구 속에 있는 산소를 나르는 단백질인 헤모글로빈을 꺼내어 직접 혈관에 넣는 방식의 인공혈액입니다. 택배 상자(세포막) 없이 내용물(헤모글로빈)만 보내는 것과 비슷한데, 과거에는 이로 인해 혈관이 수축하는 등 심각한 부작용이 발생했습니다. 최근에는 인공 세포막으로 감싸는 방식으로 이 문제를 해결하려 하고 있습니다.
유도만능줄기세포 (Induced Pluripotent Stem Cells)이미 성장한 보통 세포를 되돌려서 몸속 어떤 세포로든 변할 수 있게 만든 특수한 세포입니다. 마치 완성된 레고 작품을 분해해 다시 원하는 형태로 조립할 수 있는 것과 비슷합니다. 이 세포를 이용해 실험실에서 적혈구를 배양하려는 시도가 있었지만 비용이 너무 높아 아직 실용화되지 못했습니다.
접선흐름여과 (Tangential Flow Filtration)액체를 필터막 위로 비스듬히 흘려보내면서 원하는 성분만 걸러내는 기술입니다. 일반 필터처럼 위에서 아래로 누르는 것이 아니라 옆으로 흘려보내기 때문에 필터가 잘 막히지 않고 대량 처리가 가능합니다. 헤모글로빈을 정제하는 과정에서 사용됩니다.
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전장의 의무병과 외상 전문의에게 가장 절실한 것은 더 많은 혈액이다. 미국 국방고등연구계획국(DARPA)은 상온에서 장기간 보관할 수 있는 혈액 대체제 개발을 지원하고 있다.
2007년 2월, 대형 후송 헬기가 부상병 세 명을 바그다드 북쪽 발라드의 야전병원으로 막 이송한 참이었다. 그때 또 다른 호출이 들어왔다. 대낮에 반군 장악 지역을 통과해야 하는 긴급 임무였다. 평소라면 헬기는 이런 지역에 야간에, 그것도 조명을 모두 끈 채로만 진입했다.
헬기가 알안바르주 동쪽의 카르마 인근을 지날 때, 반군 한 명이 휴대용 발사기로 미사일을 쐈다. 헬기 후방의 사수는 미사일이 날아드는 것을 본 듯 조종사에게 회피 기동을 하라고 소리쳤다. 그러나 미사일은 이미 목표를 포착한 뒤였다. 이어진 폭발로 기체에 불이 붙었다. 조종사는 58초 동안 고장 난 기체를 통제하려고 사투를 벌였지만, 결국 헬기는 지상으로 추락했다. 승무원 일곱 명 전원이 사망했다.
헬기는 왜 대낮에 그곳에 있었을까? 당시 정보장교로 이 사건을 조사했던 로버트 머리(Robert Murray) 해군 소령은 “혈액을 받아 돌아오는 길이었다. 우리가 ‘블러드 런(blood run)’이라고 부르는 임무다. 사상자 후송 다음으로 우선순위가 높다”고 설명했다. 머리는 지금 DARPA의 프로그램 매니저로 일한다.
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