국내 연구팀이 의과학 융복합 연구로 ‘생체 모방 바이오 인공 간’을 개발했다.
간부전, 간경변, 간암 등 간 질환은 사망률이 매우 높은 질환이다. 특히 40대 남성의 사망률을 높이는 주범이기도 하다. 그러나 간질환은 근본적인 치료법이 간 이식 밖에 없는데, 공여자가 부족하고 면역 거부반응 등 제약이 존재한다는 한계가 있었다. 인공 간 개발에 대한 관심이 높았지만, 간은 인체에서 가장 크고 복잡한 장기인 탓에 모방하기도 어려웠다.
현재까지 1세대 바이오 인공 간의 세포공급원으로는 돼지의 일차 간세포나 인간 간암세포가 사용되고 있었다. 이러한 세포공급원은 바이오 인공 간에서 빠르게 변형되며 간 기능을 잃는다. 또한 간은 조직학적 특징상 간세포와 혈관내피세포 등이 일렬로 쌓여있는 구조로 이루어져 있어, 현재까지 간의 구조적 특징을 모방한 연구는 없었다.
한양대병원 외과 최동호 교수 연구팀은 환자의 간 조직에서 간세포를 추출, 체외에서 증식이 가능한 간 전구·줄기세포를 제작한 후 공동연구팀인 부산대 박석희 교수 연구팀이 제작한 전기 방사 섬유 패치에 배양해 ‘생체 모방 바이오 인공 간 제작’ 연구를 진행해왔다.
그 결과, 제작한 생체 모방 바이오 인공 간의 기능이 기존 2차원 배양 방법보다 10배 이상 증가했으며 생체 내 간세포와 비슷한 특징을 보이는 것을 확인했다. 또한, 간 손상 동물 모델에 이식했을 때 생존율이 200% 이상 크게 개선됨을 증명했다. 이번 연구 결과는 향후 간이식의 유망한 대체 방법으로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.
최동호 교수는 “이번 연구 결과를 바탕으로 향후 실제 임상적으로 간 이식을 대체할 수 있는 인공 간 개발이 가능해져 간이식의 유망한 대체 방법으로 이어질 수 있을 것”이라고 말했다. 정재민 연구교수는 “의학과 공학의 융복합 기술을 통해 생체와 구조적 및 기능적 특징을 모사할 수 있었으며, 향후 인공 간 개발의 초석이 될 것이다”라고 말했다.
이번 연구는 생체재료 및 조직공학 분야 세계적 학술지인 '바이오소재(Biomaterials)'에 최근 게재됐으며, 과학기술정보통신부 선도연구센터지원사업 기초의과학분야(MRC)와 기본연구 및 한양대학교 대학연구활동지원사업 박사후연구원 지원사업의 지원을 받아 진행됐다.