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우리 몸에서 꺼낸 장기는 몇 시간밖에 살아남지 못해서, 이식이 필요한 환자에게 제때 전달하기가 매우 어렵습니다. 최근 미국 연구팀이 돼지 신장을 영하 4도에서 며칠 동안 보관한 뒤 다시 이식하는 데 성공하면서 장기를 오래 보존할 수 있는 길이 열리고 있습니다. 과학자들은 장기를 얼리거나, 영양분을 계속 공급하는 기계를 이용하는 등 다양한 방법을 연구하고 있습니다. 이런 기술이 발전하면 장기를 은행처럼 모아두었다가 필요한 환자에게 맞춤형으로 제공하는 것이 가능해질 전망입니다.
왜 중요한가요?
장기 이식을 기다리는 환자들이 적합한 장기를 찾지 못해 목숨을 잃는 경우가 많은데, 장기 보존 기술이 발전하면 더 많은 생명을 살릴 수 있어 우리 사회에 매우 중요합니다.
주요 용어 설명
냉동 보존 (Cryopreservation)
세포나 조직을 매우 낮은 온도에서 유리처럼 단단하게 굳혀 오랫동안 보관하는 기술입니다. 마치 음식을 냉동실에 넣어 오래 보관하는 것과 비슷하지만, 세포가 손상되지 않도록 특수한 보호 물질을 사용하는 점이 다릅니다. 현재 난자나 정자 보관에 널리 쓰이고 있으며, 장기에도 적용하려는 연구가 진행 중입니다.
기계 관류 (Machine Perfusion)
몸 밖으로 꺼낸 장기에 기계를 이용해 영양분과 산소가 담긴 액체를 계속 흘려보내 주는 기술입니다. 마치 화분에 물을 계속 주어 식물을 살려두는 것처럼, 장기가 몸 밖에서도 살아 있는 상태를 유지할 수 있도록 도와줍니다. 현재 간과 신장을 최대 약 24시간까지 보존하는 데 활용되고 있습니다.
장기 은행 (Organ Bank)
기증된 장기를 오랜 기간 안전하게 보관해 두었다가, 이식이 필요한 환자에게 가장 적합한 장기를 골라 제공하는 시스템을 말합니다. 혈액 은행에서 혈액을 보관했다가 필요할 때 꺼내 쓰는 것처럼, 장기도 같은 방식으로 관리하겠다는 개념입니다. 아직 실현되지는 않았지만 장기 보존 기술이 발전하면 현실이 될 수 있습니다.
얼음 결정 형성 (Ice Crystal Formation)
장기를 얼릴 때 세포 안팎의 물이 얼면서 날카로운 얼음 조각이 만들어지는 현상입니다. 이 얼음 조각이 세포막과 조직을 찢어버릴 수 있어서, 냉동 보존에서 가장 큰 걸림돌로 꼽힙니다. 냉동 보호 물질을 사용하거나 매우 빠르게 냉각하는 방법 등으로 이 문제를 해결하려는 연구가 계속되고 있습니다.
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최근 필자는 미국 텍사스 A&M 대학 매슈 파월 팜(Matthew Powell Palm) 교수 연구팀이 인간 장기와 크기가 비슷한 돼지 신장을 초저온 상태에서 며칠간 보존한 뒤 이식하는 데 성공하며 장기 보존 기술의 새로운 가능성을 제시했다는 기사를 썼다.
‘시간’은 기증 장기 부족의 가장 큰 원인으로 꼽힌다. 기증자의 몸에서 장기를 적출하는 순간부터 장기는 손상되기 시작하기 때문이다. 장기는 얼음에 보관하더라도 체외에서는 생존 시간이 몇 시간에 불과해 적합한 수혜자를 찾고 장기를 운송하는 데 큰 제약이 따른다.
의료진이 장기를 며칠, 몇 주, 혹은 그 이상 보관할 수 있는 ‘장기 은행’을 꿈꾸는 것도 이런 이유 때문이다. 장기 은행이 현실화되면 보존된 장기에 대한 검사를 진행하고, 환자와 가장 적합한 장기를 연결하며, 필요한 곳으로 안전하게 운송하는 것이 가능해질 전망이다.
파월 팜 교수 연구팀은 돼지 신장을 영하 4도에서 며칠 동안 보존한 뒤 다시 돼지에게 이식하는 데 성공했다. 이번 성과는 빠르게 발전하고 있는 장기 보존 분야의 최신 사례로 평가받고 있다.
하지만 장기 냉동 보존은 여전히 매우 어려운 기술이다. 장기 내부에 얼음 결정이 형성되면 세포와 조직이 손상돼 이식이 불가능해질 수 있기 때문이다.
그럼에도 연구자들의 도전은 계속되고 있다.
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