사람 신체에 돼지 장기 이식이 가능한 이유?
최근에 미국에서 60대 환자가 돼지신장을 이식받았다는 뉴스기사를 접했는데, 사람신체에 어떻게 돼지 장기를 이식할 수 있는 건가요?
그냥 일반 아무돼지나 사용하는것은 아니고, 인간에게 이식되었을 때 면역거부반응이 일어나지 않도록 유전자 편집기술이 적용된 무균돼지로부터 장기를 얻어 사용합니다.
즉, 면역거부반응이 없어 이식이 가능하다고 할 수 있습니다.
해부학적으로, 유전학적으로 보았을때 돼지의 장기는 구조적, 기능적으로 인간과 가장 닮아있다고 합니다. 실제로 그와 관련한 연구가 많이 진행되어있으며 실제 인간의 장기와 크기까지 유사하게 맞춘 미니 돼지 복제에도 성공한 상태라고 하며, 현재 임상단계라고합니다.
이종간 장기이식은 장기 수요에 비해 많이 부족한 장기기증에 대한 해법으로 여겨지며 많은 연구가 되고 있습니다.
돼지의 경우 장기의 크기나 모양이 인간과 비슷하며 유전적으로도 인간과 가까운 편입니다.
-하지만 장기이식에 사용된 신장을 기증한 돼지는 일반 돼지는 아닙니다.
-같은 종인 경우도 유전적 차이에 의해 면역반응이 일어날 수 있으며 이 때 거부반응으로 인해 몸의 면역체계가 장기를 공격하여 장기가 이식되지 못합니다.
때문에 장기이식에는 기여자와 공여자 간 유전적 유사성을 엄밀하게 검사한 후 시행합니다.
그래서 맞는 장기를 구하는데 많은 시간이 걸리기도 합니다.
그리고 성공적으로 이식받았다 해도 이식받은 환자들은 면역억제제를 꾸준히 복용해야 합니다.
-이 돼지는 유전자 재조합 기술을 이용하여 유전자가 편집된 돼지입니다.
유전자 편집 기술을 이용하여 면역학적으로 문제가 될 수 있는 유전자를 제거하거나, 다른 문제가 될 수 있는 유전자를 편집합니다.
하지만 관여하는 유전자가 많고 예상하지 못하는 문제가 존재할 가능성이 있으므로 계속해서 연구가 되고 있습니다.
-답변을 작성하기 위해 레퍼런스 검색을 하는 중 오늘자 기사로 지난 3월 돼지 신장을 이식한 환자의 사망소식이 올라왔습니다. 아직 이식한 신장 때문에 사망했는지는 알 수 없다고 합니다.
해당 기술이 더 연구되어 많은 사람들이 안전하게 치료받을 수 있게 된다면 좋겠습니다.
돼지의 장기조직과 구조를 결정하는 유전자는 사람과 약 95% 유사할 정도로 비슷하다고 하는데요, 그렇기때문에 사람의 면역체계가 돼지 장기를 완전히 거부하지 않습니다. 하지만 완전히 동일하지는 않기때문에 장기 이식시 거부 반응을 최소화하기 위해 유전자 조작을 시행하고 바이러스를 제거하는 등의 과정을 거칩니다. 그렇다해도 아직까지는 사람 몸의 장기이식을 위한 동물로서 돼지만한 동물이 없습니다.
돼지와 인간의 생물학적 유사성은 상당히 높습니다. 그러나 돼지의 장기를 인간에게 이식하기 위해서는 인간의 면역계가 돼지 장기를 외래체로 인식하여 거부반응을 일으키지 않도록 조작이 필요합니다. 최근에는 유전자 편집 기술 특히 CRISPR 같은 도구를 사용하여 돼지의 특정 유전자를 수정함으로써 인간의 면역계가 돼지 장기를 거부하는 것을 최소화 합니다. 이를 통해 돼지 장기가 인간 면역계에 의해 덜 인식될 수 있도록 만듭니다. 이식 후 환자는 면역 억제 약물을 복용하여 자신의 면역계가 이식된 장기를 공격하는 것을 방지합니다. 이 약물들은 면역계의 활동을 억제하여 거부 반응을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 또한 유전자 편집을 통해 돼지 장기에서 사람의 면역계가 반응할 수 있는 특정 항원들을 제거하거나 변경할 수 있습니다. 예를 들어 돼지 장기의 면역 반응을 유발할 수 있는 특정 당 단백질들을 제거하는 유전적 변형이 이루어질 수 있습니다. 이러한 이식은 철저한 임상 실험을 거쳐야 하며 이를 통해 안전성과 효능이 검증되어야 합니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 돼지가 장기 이식에 적합한 이유는 장기 사이즈가 사람과 비슷하며 유전적으로도 수정하기 상대적으로 쉬워서 그렇습니다. 감사합니다.
연구팀은 당시 네이처에 거부 반응을 최소화하고 인간 적합성을 높이기 위해 '크리스퍼 유전자 가위'(CRSPR-Cas9) 기술로 유전자를 편집한 미니 돼지의 신장을 이식받은 원숭이가 최장 758일까지 생존했다고 발표했습니다.