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Supercooled kidneys have been transplanted into pigs in a “landmark achievement”

돼지 신장 이용한 초냉각 이식 성공…전문가들 “획기적 진전”

압력 제어 장치에서 영하의 초냉각 상태로 며칠간 보존한 신장을 성공적으로 이식했다. 연구진은 기증 장기의 보존 기간을 획기적으로 늘려 장기 부족 문제를 완화할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
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미국 텍사스 A&M 대학 연구팀이 돼지의 신장을 영하 4도까지 차갑게 식히면서도 얼음이 생기지 않게 보관하는 장치를 개발했습니다. 이 방법으로 신장을 최대 3일(72시간) 동안 보관한 뒤 다시 돼지에게 이식했더니, 기존 얼음 위에 보관한 것보다 신장이 더 빨리 정상 기능을 되찾았습니다. 기존에는 기증된 신장을 하루(24시간) 정도밖에 보관할 수 없어서, 적합한 환자를 찾거나 운송하는 동안 장기가 못 쓰게 되는 경우가 많았습니다. 이 기술은 부동액 같은 화학물질(동결보호제)을 쓰지 않아 사람에게 적용하기 위한 허가를 더 빨리 받을 수 있을 것으로 기대됩니다. 연구팀은 앞으로 회사를 설립해 이 기술을 실용화할 계획입니다.

왜 중요한가요?

장기 이식을 기다리는 환자가 매우 많은데 보관 시간이 짧아 버려지는 장기가 많았습니다. 이 기술이 실용화되면 장기를 더 오래 보관하고 더 먼 곳까지 운송할 수 있어, 이식받지 못해 목숨을 잃는 사람들의 수를 크게 줄일 수 있습니다.

주요 용어 설명
초냉각 (Supercooling)

물이나 액체를 0도 이하로 낮추면서도 얼음이 되지 않게 유지하는 상태를 말합니다. 겨울에 생수병을 냉동실에 넣어도 가만히 두면 얼지 않다가 충격을 주면 갑자기 어는 현상과 비슷합니다. 이 기술은 장기를 이 상태로 유지해 손상 없이 차갑게 보관하는 것입니다.

동결보호제 (Cryoprotectant)

세포나 조직을 얼릴 때 내부에 얼음 결정이 생겨 손상되는 것을 막아주는 화학물질입니다. 자동차 냉각수에 넣는 부동액처럼 어는점을 낮춰주는 역할을 합니다. 다만 인체에 부작용을 일으킬 수 있어 별도의 안전성 승인이 필요합니다.

장기조달기관 (Organ Procurement Organization, OPO)

기증된 장기를 수거하고 보관한 뒤 적합한 환자에게 전달하는 일을 전문적으로 담당하는 기관입니다. 기증자와 수혜자를 연결하는 중간 다리 역할을 하며, 기사에 나오는 라이프기프트(LifeGift)가 그 예입니다.

대사 활동 (Metabolic Activity)

세포가 살아가기 위해 에너지를 만들고 소비하는 모든 화학 작용을 뜻합니다. 온도가 낮아지면 이 활동이 느려지는데, 마치 추운 날 파충류가 움직임을 멈추는 것과 비슷합니다. 대사가 느려지면 장기가 산소와 영양분 없이도 더 오래 버틸 수 있습니다.

냉동 보존 (Cryopreservation)

세포나 조직을 매우 낮은 온도로 얼려서 장기간 보관하는 기술입니다. 난자나 정자처럼 작은 세포에는 이미 널리 쓰이고 있지만, 신장이나 간처럼 큰 장기는 내부에 얼음 결정이 생겨 세포가 찢어지는 문제가 있어 아직 성공하지 못한 상태입니다.

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장기 기증에서 가장 중요한 것은 시간이다. 기증자의 몸에서 장기를 적출하는 순간부터 장기는 손상되기 시작한다. 외과의들은 수 시간 안에 이를 수혜자에게 이식해야 한다. 시간이 지체될수록 장기는 기능을 잃어 결국 사용할 수 없게 된다.

현재 장기는 대부분 약 4℃의 얼음 위에서 보관된다. 하지만 냉동할 수는 없다. 과거 냉동을 시도했을 때 장기 내부에 얼음 결정이 형성돼 심각한 손상이 발생했기 때문이다.

미국 텍사스 A&M 대학의 매슈 파월 팜(Matthew Powell Palm) 연구팀은 이를 해결할 새로운 방법을 제시했다. 연구팀이 개발한 장치는 장기를 영하 4℃까지 냉각하면서도 얼음이 생기지 않도록 한다.

연구팀은 돼지 신장을 이용한 실험에서 이 장치를 통해 신장을 며칠 동안 초냉각 상태로 보존할 수 있음을 확인했다. 이후 장기를 다시 정상 온도로 되돌려 동물에 이식하는 데 성공했으며, 기존처럼 얼음 위에서 보관한 장기보다 기능 회복도 더 뛰어난 것으로 나타났다.

텍사스의 장기조달기관 라이프기프트(LifeGift)의 케빈 마이어(Kevin Myer) 최고경영자(CEO)는 이번 성과를 “획기적인 진전”이라고 평가했다.

장기 냉각 기술

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