상단여백
HOME 비즈엑스포 유통·의료·취미
[뉴스엑스포_산업 오피니언] 장기 냉동 보존, 해동 기술 장기 이식에 큰 도움 될 것-장기 냉동 보존, 해동 기술 관련 분야 연구 개발 검토 필요
  • 염정민 산업부 차장
  • 승인 2018.08.02 10:54
  • 댓글 0
   
▲ 그래픽_뉴스엑스포 그래픽 팀 / 팀장_이진영

[뉴스엑스포_산업분석] 질병관리본부 장기이식 관리센터의 ‘2016년 장기 등 이식 통계 연보’에 따르면 2016년 기준 이식 대기자에 비해 장기 이식 건수는 턱없이 부족한 것으로 나타났다. 신장 이식 건수는 2236건인데 비해 이식 대기자는 18912명에 달했고, 간장 이식 건수는 1473건인데 비해 이식 대기자는 5145명에 달했으며 췌장, 심장, 폐, 췌도의 경우에도 신장, 간장 이식과 사정은 별반 다르지 않았다.

◆ 뇌사 공여자 수 자체도 적지만 장기 보존 방식도 연구 개발 필요

의료계에서는 이런 현상이 나타나는 이유로 장기 이식 환자 수와 비교해 뇌사 공여자수가 절대적으로 부족한 것을 꼽는다. 

한편 미국 미네소타 대학 비숍 교수는 장기의 냉동 보존과 해동(Re Warming) 관련 발표에서 심장과 폐의 경우 장기 이송 도중 제한 시간을 초과하여 기증 장기의 2/3가 폐기된다고 언급한 바 있다.

이는 이식 장기의 보존 방식과 관계된 문제로, 비숍 교수는 이송 도중 아이스박스에 얼음을 채워 장기를 보존하는 기존의 방식으로는 적출된 장기를 4시간 넘게 보존하는 것이 어렵다고 지적한 것이다.

물론 기증 장기의 2/3가 폐기된다는 비숍 교수의 언급을 한국에 그대로 적용하는 것은 무리가 있다. 한국은 미국보다 국토가 비교적 좁기 때문에 긴급 차량, 헬기를 동원한다면 4시간의 보존 제한 시간을 초과하는 경우가 그리 자주 발생하지 않기 때문이다.

하지만 한국 입장에서도 현재 4시간 정도인 보존 제한 시간의 연장이 필요 없다고 보기는 어렵다. 보존 제한 시간 안에 장기를 이송하는데 성공한다고 해도 시간이 지나면 지날수록 이식 장기의 손상이 커지기 때문에 제한 시간을 연장할 수 있다면 수술진의 부담도 덜 수 있고 수술 성공 확률도 높일 수 있기 때문이다.

출처: 장기이식 관리센터

게다가 기증 장기의 보존 가능 시간이 현재의 수 시간에서 수개월, 수년으로 연장될 수 있다면 현재 장기의 적출과 동시에 시간 싸움에 돌입할 수밖에 없는 의료진에게 충분한 시간적 여유를 주는 것도 가능하고, 뇌사 공여자 수가 많아졌을 경우 시간에 쫓겨 수술 가능 능력을 초과하여 무리한 이식 수술을 진행할 필요도 없기 때문에 그 의미가 작다고 볼 수 없다.

따라서 장기 이식 상황을 개선하기 위해서 장기 이식 희망자를 늘리는 것에 힘쓰는 것과 동시에 기증 장기 보존 방식에 대한 연구 개발을 추진할 필요가 있다고 볼 수 있다.

◆ 국내보다 활발한 해외 장기의 냉동 보존, 해동 관련 연구

장기의 냉동 보존, 해동 관련 연구는 국내보다 해외가 활발한 편으로 평가 받고 있다.

2016년 2월 9일 미국의 브레인 프레저베이션 재단(the Brain Preservation Foundation, BPF)은 21세기 의학 연구소(21CM)가 냉동 보존된 토끼의 뇌를 거의 완벽하게 되살려냈다고 발표했다.

BPF에 따르면 21CM은 토끼의 뇌를 냉동보존하기 전 혈액의 모두 빼내고 글루타르알데히드(Glutaraldehyde)라는 화학 약품을 투여한 것으로 알려진다. 이 약품은 살균제 내지 조직 고정제로 사용되는데 해당 실험에서는 대사 작용으로 인한 뇌의 급속한 부패를 방지하고 조직이 제 자리에 고정될 수 있도록 하는 역할을 담당하였다.

연구팀은 이렇게 화학 처리된 토끼의 뇌를 섭씨 영하 135도의 극저온으로 냉동 처리 하였고, 시간이 지난 후 연구팀은 토끼의 뇌를 해동하고 해동된 뇌 조직을 관찰했는데 뇌의 세포막, 시냅스, 세포 내 구조가 손상이 거의 없는 상태로 보존된 것을 확인할 수 있었다.

이런 실험 결과에 대해 의료계에서는 21CM이 손상이 거의 없는 상태로 뇌 조직을 보존한 것은 큰 이견 없이 받아들이는 분위기지만, 글루타르알데히드라는 약품 자체가 독성이 있는 물질이기 때문에 장기 이식에는 그 사용이 적절하지 않을 것이라는 평가를 내리고 있다.

정확한 비유는 아니지만 글루타르알데히드라는 약품을 사용하여 뇌 조직을 고정한 것은 시체를 방부 처리한 것과 유사하기 때문에 세포 조직, 시냅스 등 뇌의 구조를 보존하는데 기존 방식보다 우월하지만 이미 죽어있는 뇌를 이식한다고 하여 정상적인 생명활동을 할 수 있다고 보긴 어렵다는 것이다.

따라서 의료계는 21CM의 방식보다 2017년 3월 미네소타 대학, 카네기 멜론 대학 등으로 구성된 공동 연구팀이 발표한 ‘자성 나노물질의 유도 가열을 이용하여 더욱 향상된 조직의 냉동보존(Improved tissue cryopreservation using inductive heating of magnetic nanoparticles)’ 방식에 더 주목을 하고 있는 편이다.

발표된 논문에 따르면 연구팀은 이산화규소로 코팅한 산화철 나노 입자 용액에 돼지 판막을 포함한 대동맥을 넣은 후 이를 냉동시켰다. 그리고 시간이 지난 후 이 돼지 대동맥 주위에 자기장을 형성시켜서 자성을 띤 나노 입자를 운동, 가열시켜 냉동되었던 돼지 대동맥을 해동시켰다. 이후 연구팀은 해동된 돼지 대동맥을 조사했으며 대동맥 조직 내 손상이 거의 없는 것을 확인했다.

해당 방식은 책받침을 사이에 둔 채로 자석을 가지고 철로 된 물체를 이동시키는 것을 연상하면 이해가 쉽다. 냉동되기 전 나노 입자 용액에 대동맥을 넣었기 때문에 대동맥 안팎에는 나노 입자가 골고루 존재하게 되는데, 해동 시 대동맥 외부에 자기장을 걸어주면 나노 입자가 그 자기장에 의해 운동을 하게 되어 그 에너지로 대동맥을 가열하는 원리이다.

의료계가 해당 방식을 주목하는 이유는 조직에 균일하게 퍼져 있는 나노 입자가 냉동된 조직을 균일하고 신속하게 가열할 수 있어 해동 시에 발생할 수 있는 조직 손상을 최소화할 수 있기 때문이다.

하지만 미네소타, 카네기 멜론 공동 연구팀의 방식도 당장 장기 이식에 사용될 수 있을 정도로 상용화되었다고 보기는 어렵고 후속 연구가 계획되어 있는 것으로 알려졌다.

즉 어느 국가도 언급한 장기의 냉동 보존, 해동 관련 기술이 실생활에 바로 적용될 수 있을 정도로 상용화하지는 못했다고 평가할 수 있다. 그러나 관련 연구 개발 노력은 후속 연구가 예정되어 있어 끊이지 않고 진행되고 있다고 볼 수 있다.

이에 한국도 해당 분야가 미지의 세계를 개척하는 첨단 기술 분야이기 때문에 성공을 확신할 수는 없지만, 적어도 해외 수준에 근접하는 기술력을 확보할 수 있도록 연구개발을 추진하는 것을 검토해볼 필요는 있다.

염정민 산업부 차장  news@newsexpo.co.kr

<저작권자 © 뉴스엑스포, 무단 전재 및 재배포 금지>

인터넷신문위원회 자율심의 및 윤리강령을 준수합니다.
뉴스 미란다 원칙

취재원과 독자에게는 뉴스엑스포에 자유로이 접근할 권리와 반론, 정정, 추후 보도를 청구할 권리가 있습니다.

고충처리인 : news@newsexpo.co.kr  전화 : 02.6959.3320

icon주요기사
  • [뉴스엑스포_산업전망] 나노머신 바이오, 의료 분야 중심으로 뜬다
  • [뉴스엑스포_산업분석] 인간과 공존하는 미생물 ‘프로바이오틱스, FMT’
  • [뉴스엑스포_산업 오피니언] 장기 냉동 보존, 해동 기술 장기 이식에 큰 도움 될 것
  • [뉴스엑스포_산업전망] 파급력 큰 인체 관련 냉동 보존, 해동 기술 발전도 적극 추진해야
  • [뉴스엑스포_산업 오피니언] 전력 예비율 10%가 안 되면 위험하다?
  • [뉴스엑스포_산업전망] 판매량 회복세를 보이는 한국 GM, 글로벌 GM의 추가투자로 우군 얻어
  • [뉴스엑스포_산업분석] 신남방정책 성공엔 ‘구체적 접근 전략 마련돼야’
  • 무역전쟁 확전에 더욱 빛나는 ‘文 대통령의 신남방정책’
  • [뉴스엑스포_산업분석] 5G의 거대 물결 ‘최초보다는 최고 쫓아야’
  • [뉴스엑스포_산업 분석] 현대중공업 등 조선 빅3 눈에 띄는 ‘재무구조 개선’…‘영업실적 회복은 아직’
  • [뉴스엑스포_산업 분석] 무역 분쟁 양상 ‘전 세계 VS 미국’ 확산 기미
  • [뉴스엑스포_산업 진단] 진 에어 면허 취소 사태, 법률적인 검토 외에도 다각적인 검토 있어야
  • [뉴스엑스포_산업분석] AI(인공지능) 연구개발 가이드라인…법적 문턱 먼저 낮춰야
  • [뉴스엑스포_국제 산업분석] 무역 분쟁 충격 감소 위해 ‘한-러 관계 회복’ 중요
  • [뉴스엑스포_산업분석] 탈 많은 국산 무기개발…그래도 추진해야 하는 이유
  • icon인기기사
    기사 댓글 0
    전체보기
    첫번째 댓글을 남겨주세요.
    여백
    여백
    많이 본 뉴스
      여백
      여백
      여백
      Back to Top