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[객원 에디터 11기 / 이소윤 기자] 당뇨, 고혈압, 만성 신부전 등으로 인해 전 세계적으로 수억 명의 사람들이 장기 기능 부전의 위험에 노출되어 있다. 그러나 장기 이식이 필요한 환자들 중 실제로 이식을 받는 사람은 고작 10~30%에 불과하다. 이로 인해 수많은 환자들이 장기 이식을 기다리다 사망하고 있으며, 장기 기증 부족은 현대 의학이 해결해야 할 중요한 문제 중 하나로 꼽힌다.
이종 장기 이식(Xenotransplantation)은 장기 부족 문제를 해결하기 위해 다른 생물의 장기, 조직, 세포를 사람에게 이식하는 의료 기술이다. 현재는 돼지가 가장 유력한 공여 동물로 선택되는데, 이는 돼지의 장기가 사람의 장기와 크기 및 기능이 가장 유사하기 때문이다. 또한 돼지는 번식 주기가 짧아 대량 생산에 용이하며, 동물원성 감염병의 위험이 상대적으로 낮아 주요 공여 동물로 선택되고 있다.
현대 사회에는 불균형한 식습관과 운동 부족으로 인한 대사증후군 및 심혈관계 질환이 많이 발생하는데, 이로 인해 장기 기능 부전을 진단받는 사람들의 수도 늘고 있다. 이에 따라 장기 이식 대기자 수도 꾸준히 증가하고 있다. 그러나 기증된 장기의 수는 한정되어 있기에 대기 시간이 길어지고, 그 과정에서 많은 환자들이 치료를 받지 못한 채 생명을 잃는다. 이에 대한 대안으로 이종 장기 이식이 주목받고 있다.
돼지의 장기는 사람의 장기와 기능적·크기적으로 유사하지만 인간 면역체계의 거부 반응은 피할 수 없다. 특히 초급성 거부 반응이 발생할 가능성이 매우 높은데, 이는 이식된 장기에 대한 항체 반응으로 인해 이식 직후 수시간 내 장기가 빠르게 손상되는 현상이다. 따라서 이를 줄일 수 있는 방법이 반드시 필요한데, 과학자들은 CRISPR-Cas9 기술에 주목했다. 이는 유전자의 특정 부분을 잘라 유전자를 편집할 수 있게 해주는 기술이다. 이를 이용해 거부 반응을 유발하는 돼지 유전자를 제거하고 인간 유전자를 삽입하면 초급성 거부 반응 발생 가능성을 크게 낮출 수 있다.
이러한 성과는 실제 임상 사례에서도 나타나고 있다. 2024년 3월 매사추세츠 종합병원은 유전적으로 조작된 돼지의 신장을 살아 있는 환자에게 이식하는 데 최초로 성공했다고 발표했다. 이식된 신장은 수술 직후 정상적으로 기능하기 시작했으며, 이는 해당 기술이 실제 의료 현장에도 적용될 수 있음을 보여준다.
만약 유전자 편집 기술과 생명공학이 계속 발전하고 면역 거부 반응, 장기적 기능 유지, 윤리 및 규제 문제 등이 해결된다면 장기 부족으로 인해 치료 기회를 잃는 환자들의 수도 크게 줄일 수 있을 것이다. 이처럼 이종 장기 이식은 장기 부족 문제를 완화할 수 있으며, 더 많은 생명을 구할 수 있는 중요한 대안으로 보인다.
