우리 연구진이 인공장기 인체 이식 전 성공 여부를 미리 알 수 있는 플랫폼을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST·원장 윤석진)은 정영미 생체재료연구센터 책임연구원팀이 양재석 서울대 병원 장기이식센터 교수팀과 이를 위한 바이오 인공혈관 기반 순환계 혈관 플랫폼을 개발했다고 8일 밝혔다.
현재 장기이식용 돼지 개발 노력이 이어지는데 돼지 장기가 인체에 적합한지 알 수 있는 방법은 제한적이었다. 인공장기를 이식하면 면역 거부반응으로 혈액이 응고돼 혈관이 막힐 수 있다. 실제 이식 외에 다른 확인 방법이 없었다. 특히 혈액 응고는 혈액이 흐르는 혈관과 유사한 환경이 아니면 검증 방법이 없었다.
연구진은 혈관을 구성하는 콜라겐과 피브린(혈구 세포와 엉켜 지혈하는 물질)을 기반으로 튜브 형태 틀을 만들고 여기에 하이드로겔을 넣어 37도에서 굳히고 압축하는 방법으로 인공혈관을 개발했다. 실제 혈관처럼 혈액 순환이 가능토록 했다. 3일 내 혈관 제작이 가능하다는 장점도 있다.
기존 인공혈관 구조는 혈관내피세포를 7~21일 배양해야 했다.
개발 플랫폼은 실제 체외 실험, 동물모델을 이용한 체내 실험에 모두 쓸 수 있다. 연구진은 실제로 인공 돼지 혈관을 제작 후 사람 혈액을 순환시켜 체외 시험을 진행하고 사람과 유사한 면역반응이 일어나도록 유도한 생쥐 모델에 인공 돼지 혈관을 이식해 체내 시험도 진행했다. 그 결과 혈관 샘플이 급성 면역 거부반응을 잘 억제한다는 것을 확인했다. 실험으로 개발 플랫폼 효용성을 입증할 수 있었다.
정영미 책임연구원은 “순환계 인공혈관 플랫폼은 실제 혈관과 구조적으로 유사할 뿐만 아니라 혈관의 물리적, 생물학적 특성 또한 모사해 우리 몸 순환계와 유사한 미세환경을 조성할 수 있다”며 “제작법이 간단해 기업이나 병원 등에서 개발한 혈관 관련 신약이나 면역치료법 전임상 툴(tool)로도 사용할 수 있어 상업적으로도 효용성이 클 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 한국연구재단 중견연구자지원사업과 보건복지부 첨단의료기술개발사업 지원으로 수행됐다. 연구결과는 국제 저널 'Science Advances'(IF : 14.136, JCR분야 상위 4.93%) 최신 호에 게재됐다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
