자기 줄기세포로 새 장기 만들어 이식한다

최근 미국 존스홉킨스대학병원은 피부암에 걸려 귀를 3분의2 이상 잘라낸 여성에게 원래 것과 똑같은 귀를 이식했다. 여성의 갈비뼈 연골을 채취해 귀 모양을 만들고 이를 왼쪽 팔에 심었다. 넉 달 후, 갈비뼈 연골에 피부와 혈관이 붙자 이를 귀 모양으로 잘라내 이식했다. 새로 만든 귀를 원래의 귀 부분 신경과 연결해 청력도 상당 부분 회복시켰다. 연구팀은 "머지않아 심장처럼 복잡한 장기도 인간의 몸에서 재생한 뒤 이식하는 수술이 가능해 질 것"이라고 말했다.

세포를 이용한 생(生)인공 장기 이식 기술이 날로 발전하고 있다. 병든 장기를 떼어내고 살아있는 사람에게 장기를 받아서 이식하는 것이 아니다. 생체 조직 세포나 줄기세포, 인체 친화 소재 등을 이용해 만든 인공장기를 이식하는 것이다. 춘천성심병원 이비인후과 박찬흠 교수는 "장기 이식은 공여자가 한정돼 있고 평생 면역억제제를 먹어야 하는 불편함이 있었고, 인공수정체 등과 같은 인공 장기는 부작용이나 거부 반응의 문제가 있었다"며 "생 인공 장기를 이용하면 제 장기와 같은 기능을 하는 것은 물론 거부반응 등의 문제도 거의 없다"고 말했다.

최근 스웨덴 카롤린스카연구소에서는 기관지암을 앓던 환자에게 자신의 줄기세포를 이용해 배양한 기관지를 이식하는 데 성공했다. 다공성 섬유질 플라스틱으로 만든 기관지 모양의 지지체(세포를 분화시키는 틀)에 환자의 골수에서 추출한 줄기세포를 심고 배양했더니 원래 기관지 형태로 자라났다. 연구팀은 "기관지는 단순한 관 형태의 장기이기 때문에 빨리 성공할 수 있었다"고 말했다.

이에 앞서 생 인공 방광도 나왔다. 미국 웨이크포리스트 대학에서 방광이 굳어져 소변이 새는 환자 7명에게 일부 기능이 남아있는 방광벽에서 미분화된 세포를 채취했다. 이 세포를 콜라겐으로 만든 방광 모양의 지지체에 심어 7주간 배양하니 방광 형태로 자라났다. 이 방광을 이식 했더니 방광의 탄력이 3배나 증가하고 기능이 향상돼 소변이 새지 않았다.

동물 세포를 이용한 생 인공 장기는 상용화가 임박해 있다. 대표적인 것이 '생 인공간'이다. 생 인공간이란 높이 1.6m, 너비 80㎝ 크기의 기계이다. 급성 간부전으로 응급 간 이식을 받아야 하는 사람의 간 기능을 대신하며 간이 재생될 수 있도록 만들어졌다. 기계 안에 무균 처리된 돼지의 간세포를 넣는데, 이 간세포가 환자 혈액 속 노폐물을 제거하고 영양소의 합성·대사 기능까지 해준다. 현재 삼성서울병원 이식외과팀에서 6명의 환자를 대상으로 임상시험을 진행 중이며, 내년 중에 끝날 예정이다.

인공 피부도 임상시험을 기다리고 있다. 한강성심병원 화상센터팀은 세포가 자랄 수 있는 콜라겐 지지체에 섬유아세포와 상피세포를 넣어 배양한 뒤, 상처 부위에 이식하면 세포가 성장하면서 새살이 돋아나는 인공 피부를 개발하고 곧 임상시험에 돌입할 예정이다.

인체 친화적인 인공 고막 소재도 개발됐다. 중이염을 오래 앓아 고막이 뚫리면 원래는 종이 패치 등을 붙여서 고막의 재생을 유도했지만 재생률이 떨어지는 등 단점이 있었다. 그러나 실크 단백질로 패치를 만들었더니 고막 세포 재생률이 더 높고 감염으로부터 안전하다는 임상 시험 결과가 나와 올해 출시를 기다리고 있다.