2013 년 6월, 미국에서는 처음으로 바이오 엔지니어링 (Bio Engineering) 기술로 만든 정맥 (Vein) 이 실제 환자에게 이식되었다고 듀크 대학 병원 (Duke University Hospital ) 이 밝혔습니다. 이 인공 정맥은 듀크 대학의 연구자들과 스핀 오프 회사인 humacyte 에서 공동으로 개발한 것으로 기증 받은 혈관 세포를 배양해서 만든 인공 혈관에서 면역 반응을 유발할 수 있는 물질 제거하고 실제 환자에 이식하는 방식입니다. 말은 간단하지만 사실 혈관도 복잡한 구조를 지니고 있기 때문에 제대로 된 기능이 가능한 혈관을 세포 배양을 통해 만들기는 쉽지 않습니다. 따라서 연구팀은 상대적으로 얇고 만들기 쉬운 정맥부터 도전했습니다.
미국에서 첫번째 바이오엔지니어 정맥의 이식 대상은 말기 신부전 환자로 혈액 투석을 위한 혈관 확보가 그 목적입니다. 미국에서만 32 만명에 달하는 말기 신부전 환자가 투석이 필요합니다. 복막 투석과 혈액 투석이 널리 사용되는 방법인데 혈액 투석의 경우 주로 팔에 동정맥루나 동정맥 혈관 이식편등을 만들어야 합니다. 일반 말초 혈관으로는 혈액 투석에 필요한 만큼의 많은 혈액 교환을 감당하기 힘들기 때문입니다. 하지만 불행히 혈액 투석을 장기간 하게 되면 이런 투석 접근로가 못쓰게 되는 경우도 생길 수 있습니다.
바이오엔지니어 정맥은 이와 같은 어려움의 돌파구가 될 것으로 기대가 되고 있습니다. 보다 두꺼운 동맥도 바이오엔지니어링 기술로 제작이 가능하다면 현재 혈관 이식에 쓰이는 graft 들을 대신해서 실제 혈관처럼 기능할 수 있는 이식 혈관이 가능해질 것 입니다. 미래에는 환자 자신의 세포를 배양해서 면역 반응에 대한 고민이 없는 바이오엔지니어 혈관까지 가능할 수 있습니다.
(바이오엔지니어 정맥을 이식 중인 듀크 대학의 외과 의사들. 첫 이식 환자는 혈관 투석을 위한 목적으로 시술을 받았음. A bioengineered tissue is used in a vein graft at Duke University Hospital on Wednesday, June 5, 2013. A kidney dialysis patient was the first in US to receive a blood vessel grown in a laboratory. (Credit: Shawn Rocco, Duke Medicine))
사실 혈관도 생각보다 복잡한 구조로 되어 있는 장기이지만 (특히 큰 동맥의 경우) 복잡도 면에서는 신장이나 간 같은 장기보다는 단순한 편입니다. 듀크 대학의 연구자들은 미래에 이런 복잡한 장기를 바이오엔지니어 방식으로 제작해서 이식 장기 부족 문제를 해결하는 날이 오기를 기대하고 있습니다. 바이오엔지니어 혈관은 그 시작에 있다고 할 수 있겠습니다.
이 이식 혈관이 실제로 제대로 기능을 하고 다른 문제를 일으키지 않는지, 그리고 현재 사용되는 인공 혈관 재료들보다 더 우월한 성적을 보이는 지, 앞으로 증명해야할 과제들이 많아서 곧 바이오엔지니어 혈관이 혈관 이식 재료로써 널리 사용될 지 장담하기는 어렵습니다. 그러나 일단 FDA 의 임상 시험 승인을 거쳐 미국내에서 첫 스타트를 끊었기 때문에 앞으로 이런 바이오엔지니어링 혈관에 대한 연구가 활발하게 이뤄질 것으로 기대됩니다.
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