Organs on demand: 10 Breakthrough Technologies 2023

주문형 장기이식

인공장기가 개발된다면 장기이식을 위해 기다릴 필요가 없다.
  • 주체: 이제네시스(eGenesis), 마카나 테라퓨틱스(Makana Therapeutics), 유나이티드 테라퓨틱스(United Therapeutics)
  • 시기: 10년에서 15년 사이

지난해 돼지의 심장을 이식받은 57세의 데이비드 버넷(David Bennett)은 두 달 동안 생존해 있었다. 메릴랜드 대학(University of Maryland)의 외과의들은 시한부 선고를 받은 버넷을 대상으로 실험적인 수술을 시행했고 유전자를 조작한 돼지의 심장이 사람에게 적합한지 규명하고자 했다.


더 많은 사람들이 생존을 위해 장기이식 수술을 해야 하지만 현재로서는 공급이 수요를 따라가지 못하고 있다. 전 세계에서 매년 약 13만 명에게 장기이식 수술이 진행되지만 이보다 많은 사람이 이식 대기자 명단에 오르지도 못하고 기다리다가 사망한다.


동물의 장기는 잠재적인 해결책이 될 수 있다. 그러나 인체는 동물의 장기에 자연적인 거부반응을 보이며 이를 극복하는 것은 쉽지 않다. 예를 들어 돼지 조직 표면의 당류는 인체의 면역 체계에 공격 신호를 보낼 수 있다. 거부반응을 완화하기 위해 약물을 투입하면 어느 정도는 증상 완화에 도움이 되지만 충분하지 않다. 그래서 생명공학 기업들은 유전자 편집(CRISPR) 기술을 사용한다. 돼지의 장기를 인간의 장기와 더 비슷하게 만들기 위해 장기 조직 표면의 당 분자를 제거하고 다른 유전자들을 추가하는 식이다.


이러한 방식으로 돼지의 DNA를 편집함으로써 일부 생명공학 기업들은 인체에 적합한 장기를 가진 동물을 만들어냈다. 비록 버넷이 사망하고 난 이후에 이식된 장기에서 바이러스가 발견되었지만, 수술을 집도했던 의사들은 그가 이식받은 돼지 심장에 대한 인체의 거부반응은 없었다고 주장한다. 이제 의사들은 더 많은 환자를 대상으로 인공장기 연구를 진행할 계획이다.


미래에는 장기 생산을 위한 조직공학(organ engineering)에 동물의 몸을 활용할 필요가 사라질 수도 있다. 연구자들은 인체의 복합조직을 근본적으로 구성하는 초기 단계에 들어섰다. 3D 프린팅으로 제작한 폐의 스캐폴드(Scaffold)가 그 사례이다. 조직공학을 위한 생체모사용 스캐폴드의 개발뿐만 아니라 특정한 장기를 모방하기 위해서 줄기세포에서 성장시킨 장기 유사체 오르가노이드(organoids)도 연구되고 있다. 연구자들은 장기적으로는 공장에서 개인별로 맞춤화된 장기를 생산할 수 있기를 바란다.


동물의 장기나 공장에서 제조된 장기 덕분에 장기 공급에 제한이 사라지면 장기이식 수술은 더 흔해지고 인체 장기의 대체품에 대한 접근성도 높아질 것으로 보인다.


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공장에서 생산되는 인공 장기

생명공학 회사 유나이티드 테라퓨틱스(United Therapeutics)의 CEO 마틴 로스블랫은 환자의 생명 연장을 위해 이식할 수 있는 신체 장기와 3D 프린팅 장기를 쉽게 무제한으로 이용할 수 있는 날을 기대한다. 인공장기는 그녀의 딸을 비롯해 많은 사람들의 생명을 구할 수 있다.

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