돼지 간 이식받은 원숭이 35일 생존···'이종 간이식' 세계 최고 성적

제넨바이오, 정부 과제서 이종장기 임상 가능성 보여

김성주 제넨바이오 대표

이종이식 전문기업 제넨바이오가 세계 최고 수준의 이종 간이식 성적을 거두었다.

25일 제넨바이오와 한국보건산업진흥원 등에 따르면, 김성주 대표 연구팀은 지난 2020년부터 2023년까지 주관기관으로 이끈 '이종장기 이식 임상적용 가능성 검증' 과제에서 돼지 간을 이식받은 원숭이 중 최장 35일까지 생존한 개체를 확인했다.

이는 지난 2017년 미국 하버드 의대와 메사추세츠 종합병원이 발표한 이종 간이식 최장 생존 기록인 29일을 뛰어넘는 결과다.

특히 이번 성과는 이종장기 임상 가능성에 한걸음 더 다가간 사례여서 의미가 있다.

간 이식이 필요한 간부전 말기 환자들의 경우 오랜 시간 대기해야 뇌사자로부터 이식 가능한 장기를 얻을 수 있다. 간 이식을 받기까지 환자들이 생존할 수 있게 하는 방법으로 이종장기를 적용할 수 있지만, 고형장기인 간은 이식 후에 혈액 응고장애 등의 문제가 발생할 수 있어 이종이식 중 가장 어려운 분야로 여겨지고 있다.

이에 국내 연구진은 ▲ 이종장기를 위한 형질전환돼지 개발, ▲무균양산 시스템 구축, ▲임상 적용가능한 프로토콜 개발 등 신장과 간을 포함한 고형장기 개발 및 이식에 대한 가능성 검증 등 이종장기에 대한 전반적인 연구를 수행했다.

본 실험에서는 이식 후 유전자 편집 기술을 통해 면역 거부반응을 일으키는 돼지의 유전자들(GGTA1, B4galNT2, CMAH 등)을 제거한 형질전환돼지의 간을 인간과 유사한 영장류에게 이식하고, 생존의 관건인 여러 면역억제제를 투여함으로써 이식수술의 가장 심각한 합병증인 거부반응을 억제하는 효능을 평가했다.

연구팀은 다양한 수술법을 시도해 가장 안정적인 수술법을 확립했고, 3년차에는 목표로 하였던 세계 최고 수준의 간이식 생존 성적을 확보하게 됐다.

연구팀은 영장류 전신마취 후 정중절개를 통해 개복한 후 간의 좌엽과 중간엽을 포함해 약 70%를 절제하고, 왼쪽 부분에 돼지의 간을 이식하는 수술 방식을 적용했다. 또 영장류가 가지고 있던 30%의 간의 지원을 받으면서 돼지 이식 간의 영장류 내에서의 면역반응을 모니터링 했다.

이 방법으로 실험한 13개체 중 3개체가 20일 이상 생존했으며, 2개체(29일, 35일)는 기존 세계 기록(29일)에 도달헸다.

연구팀은 기존 영장류 간의 30%를 지원 받았다는 한계가 있지만 장기간 면역반응을 알아볼 수 있었다는 점에서 충분히 의미가 있다고 평가했다.

김성주 대표는 "제넨바이오가 이종 세포를 넘어 이종 고형장기에서도 연이어 가시적인 성과를 발표할 수 있게 돼 기쁘게 생각한다"며 "이종장기는 이식용 장기부족 문제를 해결할 분야로 최근 각광받고 있는 만큼, 이종장기가 새로운 미래 자원으로 자리 잡을 수 있도록 모든 노력을 다하겠다"고 소감을 밝혔다.

형질전환돼지를 공급하며 제넨바이오와 함께 유효성 평가를 진행한 옵티팜은 "이번 연구결과로 췌도는 물론 간, 신장 등을 포함한 이종이식제제 개발에서 형질전환돼지의 활용이 얼마나 중요한지를 인식하게 됐따"며 "앞으로의 연구에도 다양한 타입을 적용해 영장류의 생존율을 제고해 나갈 계획이다"라고 전했다.

한편, 이번 연구는 보건복지부 및 보건산업진흥원에서 지원하는 첨단의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다. 제넨바이오는 정부출연금 82억5000만원 규모에 해당하는 '2020년도 제1차 보건의료 R&D 신규지원 대상 과제'의 주관 기관으로 최종 선정된 바 있다.

과제에는 ㈜옵티팜(제2주관과제), 삼성서울병원(제3주관과제), 연세대학교(제4주관과제), ㈜프로젠(제5주관과제)이 공동 참여했다.

이번 연구의 자세한 데이터는 학술지에 논문 게재를 통해 발표될 예정이다.

연구팀은 이번 성과를 기반으로 추가적인 영장류 이종이식 시험을 시행해 신장, 심장, 간을 포함한 이종 고형장기의 유효성을 검증하고, 임상시험 IND 신청을 위한 근거자료를 확보해 나갈 계획이다.