계속해서 발전하는 인공 심장

인공 심장 ‘카르마트’ 이식

인공심장의 중요성과 문제점

[객원 에디터 6기 / 김려원 기자] 심장은 생명체를 살아갈 수 있게 도와주는 아주 중요한 기관이다. 총 네 개의 방과 여러 펌프로 구성되어 신체 모든 곳으로 혈액을 공급해 준다. 우리의 신체 기관들은 혈액 내 같이 제공되는 산소로 세포 호흡을 통해 에너지를 만들어 근육 수축 등을 통해 움직인다. 하지만 이런 심장이 제 기능을 하지 못한다면 신체 내 모든 기관이 마비되기 시작한다. ‘중증 심부전’은 심장이 약해져 혈액을 효과적이고 빠르게 전달하지 못해 쉽게 지치고 영양분이 부족해지는 현상이다. 만약 심장이 전체가 완전히 손상돼 더 이상 기능을 하지 못한다면, 환자는 새로운 심장을 이식받아야 한다.

하지만 현재 기증된 심장 수는 이식이 필요한 환자들에 비하면 매우 부족하다. 심장이식 대기자들의 6개월 내 사망률은 21%, 1년 내 사망률은 약 50%에 달하며 또한 몇몇 환자는 동반 질환 혹은 고령과 같은 이유로 대상자에서 제외되기도 한다. 또한 2000년부터 2020년까지의 국내 세 병원에서의 소아 심장 이식 대기자들의 진료기록을 확인해 봤을 때 총 254명의 환자 중 145명은 심장 이식을 받았지만 27명은 연구가 끝난 시점까지도 이식받지 못했다. 그리고 이때 이식을 기다리다가 사망한 소아 환자들은 무려 66명이었다.

그렇기 때문에 심장 전문의들과 심장외과 의사들은 인공 심장을 개발하기 위해 많은 연구를 했고 그 결과 1982년에 미국에서 최초로 인공 심장이 이식되었다. 이때 이식을 받은 사람은 심부전증을 앓고 있었고 당시 이식이 가능한 상한 연령인 50세를 넘은 61세였지만 살고자 하는 의욕과 안정적인 정신력으로 수술을 받고 112일 동안 생존했다. 하지만 이 심장은 기본적인 심장의 형태만 갖추어졌을 뿐, 환자의 상태에 맞춰져 있지 않았었다. 이 인공심장은 로버트 자르빅 박사가 개발한 ‘자르빅7’으로 플라스틱과 금속으로 만들어져 실제 심장 내에 있는 방들의 기능을 대신해 주었다.

반면 프랑스의 심장 전문의인 알랭 카르펜티에는 돼지 연골과 같은 생물학적 물질을 이용해 인공 심장인 ‘카르마트 심장’을 개발했다. 그리고 정교한 센서와 같은 여러 부위도 조정하고 발전시키면서 인공심장이 이식되었을 때 환자의 신체 활동에도 적용할 수 있게 만들었다. 현재는 약 50개의 카르마트 심장이 이식되었으며 그중 15명은 아직도 이식된 심장과 살아가고 있다고 한다. 게다가 심장을 이식받은 사람 중 사망한 모두의 사망 원인이 인공 심장과는 관련이 없고 이미 중증이었기 때문으로 알려져 있다. 또한 14명의 환자는 심장 기증을 기다리며 임시로 카르마트 심장을 이식받았다. 이처럼 인공 심장을 통해 일시적인 도움을 받을 수도 있다. 이를 잘 활용해 김장 기증을 기다리다가 사망하는 환자들이 줄기를 바라고 있다. 

하지만 카르마트 심장은 여러 기술이 합쳐져 만들어진 복합체기 때문에 때론 문제가 일어날 수도 있다. 약 250개의 부품들로 이루어져 있어 이 중 하나의 부품이라도 고장이 나면 인공 심장이 제대로 작동하지 못하기 때문에 주의해야 한다. 또한 실제 심장에 비해 카르마트 심장은 매우 커 흉통이 작으면 이 심장을 이식받을 수 없다. 

카르마트의 대표 피아트는 인공심장을 통해 환자가 얼마나 오래 살아갈 수 있을지 장담할 순 없지만 이를 통해 환자들의 치료 방향성을 잡고 해결책을 선보일 수도 있다고 말했다.