국내 연구진이 인공 장기를 인체에 이식하기 전에 거부반응을 예측할 수 있도록 돕는 바이오 인공혈관을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 생체재료연구센터 정영미 박사연구팀과 서울대학교병원 장기이식센터 양재석 교수팀이 이 같은 기능을 하는 인공혈관과 인간 혈액 순환계를 재현한 플랫폼을 개발했다고 8일 밝혔다.

인공 장기 이식 수술의 성패는 면역 거부 반응 발생 여부에서 갈린다.

대표적인 면역 거부 반응은 장기와 수여자 혈관이 연결된 이후 혈액이 응고돼 혈관이 막히는 문제인데 지금까지 이를 확인하려면 사람이나 동물에게 직접 장기를 이식해보는 것 이외에는 다른 방법이 없었다.

연구팀은 혈관을 구성하는 주요성분인 콜라겐과 피브린을 기초로 제작한 튜브 형태의 틀에 액체 상태인 하이드로겔을 넣고 37℃에서 굳혀준 뒤 압축하는 방법으로 인공혈관을 개발하고 실제 혈관처럼 혈액을 순환할 수 있게 했다.

이번에 개발된 인공혈관과 혈액 순환계 플랫폼은 체외 실험이 가능할 뿐만 아니라 동물 체내 실험에도 적용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

이를 증명하기 위해 연구팀은 유전자 조작 돼지의 혈관 내피세포를 혈관 플랫폼의 혈관 내막에 배양해 인공 돼지 혈관을 제작하고 여기에 사람의 혈액을 순환시켰다.

또 사람과 유사한 면역반응이 일어나도록 유도한 생쥐에 인공 돼지 혈관을 이식해 체내 시험을 했다.

연구팀은 "체내·외 실험을 통해 면역 거부반응을 평가한 결과 연구팀에서 조작한 특정 유전자로 제작한 혈관 샘플이 급성 면역 거부반응을 잘 억제한다는 것을 확인했다"며 "해당 유전자 조작 돼지가 면역 거부반응이 적은 장기 기증 동물로 이용될 수 있는 가능성을 확인했다"고 부연했다.

정 박사는 "순환계 인공혈관 플랫폼은 제작법이 간단해 혈관 관련 신약이나 면역 치료법에 대한 임상 도구로도 사용될 수 있어 상업적으로도 효용성이 클 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 국제 저널인 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 최신호에 게재됐다.