동물의 줄기세포를 이용한 인간 장기 생산에 신기원이 열릴 전망이다. 미국과 일본의 공동 연구진이 인간의 줄기세포와 돼지, 양, 염소 등 동물의 배아를 결합한 혼합배아(hybrid embryo)를 만드는 데 성공했다.

영국의 파이낸셜타임스(FT)는 18일(현지시간) 인간과 동물 간 혼합배아의 성공은 ‘이종간 장기 이식(xenotransplantation’ 시대로 향하는 새로운 문을 열었다고 보도했다.

미일 공동 연구진은 18일 미국 오스틴에서 열린 ‘전미과학진흥협회(the American Association for the Advancement of Science)’에서 인간 세포를 양과 염소의 배아에 접목시키는 데 성공을 했다고 발표했다. 이들 연구진은 인간의 세포를 접목한 양과 염소의 배아를 3주 동안 키우는 데 성공했다고 밝혔다.

이번 연구를 주도한 나카우치 히로 도쿄대 교수는 생쥐(rat)의 몸을 이용해 큰 쥐(mouse)의 췌장을 키우는 데 성공했다. 나카우치 교수는 생쥐의 몸에서 자란 큰 쥐의 췌장을 당뇨병을 앓고 있는 큰 쥐의 몸에 이식했다. 이식된 췌장은 아무런 거부감 없이 인슐린을 분비하면서 큰 쥐의 당뇨병이 치료됐다.

나카우치 교수는 “다음 단계는 더 큰 동물의 장기 이식에 도전하는 것이다. 일본에서는 이런 실험이 금지돼 있다. 그래서 미국 스탠퍼드대학으로 옮겨 파블로 로스 교수와 공동연구를 하게 된 것”이라고 말했다.

로스 교수는 설치류를 이용한 나카우치 교수의 연구 성과는 면역체계에 부담을 주지 않는 이종 간 장기 이식이 가능하다는 사실을 입증한 것이라고 말했다.

로스 교수는 미국에서 매일 20여 명의 환자들이 장기를 구하지 못해 사망하고 있다고 밝혔다. 그는 이번 이종간 장기 이식 기술을 인간에게 적용하는 방법을 연구하기 시작했다고 말했다. 돼지와 염소, 양 등을 이용해 인간의 심장이나 콩팥 등을 생산할 수 있다는 것이다.

미일 연구진의 이번 연구는 DNA를 자르고 삽입하는 유전자 편집 기술인 ‘크리스퍼(Crispr)’ 기술을 이용하고 있다고 FT는 전했다. 크리스퍼는 인간의 줄기세포를 동물 배아에 삽입해 췌장이나 심장과 같은 특정한 장기를 만들어낼 수 있는 방법이다.

연구진은 특히 돼지와 양이 인간의 면역 시스템에 거부 반응을 일으키지 않는 장기를 생성하는 데 적합한 것으로 판단하고 있다. 로스 교수는 “우리는 돼지와 양을 선택했다. 그들의 장기가 크기나 모양 등 인간 장기와 비슷하기 때문이다. 또한 성장 속도도 빠르다”라고 말했다.

로스 교수는 동물의 배아를 이용한 장기가 완전히 자라날 때까지 걸리는 시간은 9개월 정도라고 말했다.

로스 교수는 동물을 이용한 인간 장기 생산과 이를 안전하게 환자 치료에 이용하기 까지는 앞으로 여러 해가 더 필요하겠지만 연구는 빠른 진전을 보이고 있다고 말했다.

나카우치 교수는 “10년 전만하더라도 생쥐와 큰 쥐 간 이종 장기 이식은 미친 짓이라는 말을 들었다”면서 조만간 동물을 이용한 인간 장기 생산이 가능한 시대가 도래할 것“이라고 말했다.