최근 영국에서 줄기세포를 이용해 실험실에서 배양한 인공 혈액의 첫 임상 시험이 시행되었다. 지난 6일(현지 시각) BBC 등 영국 현지 언론에 따르면, 영국 브리스톨 대학교(University of Bristol) 애슐리 토이(Ashley Toye) 생명과학 교수가 이끄는 연구진은 실험실 배양 혈액이 수혈되었을 때 인체에서 거부반응을 일으키는지를 테스트했다. 연구진은 "이번 연구가 성공하면 낫 적혈구 빈혈(sickle cell anaemia) 환자 등 조혈모세포 이식이 필요한 사람들에게 기쁜 소식이 될 것이다"라고 전망했다.
낫 적혈구 빈혈은 유전자 이상으로 발생하는 질환으로 두 부모 모두에게서 낫 적혈구 유전자를 물려받은 사람에게서 관찰된다. 정상적인 적혈구는 둥글납작하게 생겼지만, 낫 적혈구 빈혈 환자의 적혈구는 낫이나 초승달처럼 생겼다. 따라서 온몸에 산소를 효율적으로 전달하지 못해 쉽게 피로해지고, 피부가 노랗게 변하는 황달 증상이 생기기도 한다. 또한 적혈구를 처리하는 장기인 비장이 과로로 인해 크기가 커져 복부가 부풀어 오르고 단단해진다. 낫적혈구빈혈 증상이 갑자기 심각해지면 팔다리, 가슴, 배에 심한 통증이 생기고, 폐의 혈관이 막히면 `급성 흉부 증후군`을 유발해 호흡이 힘들어진다. 낫 적혈구 빈혈을 완전하게 치료하는 방법은 지금까지는 타인의 혈액을 수혈받는 조혈모세포 이식뿐이다. 임상 시험은 다음과 같은 방법으로 시행한다. 참가자를 실험군과 대조군 두 그룹으로 나눈 뒤, 4개월 간격으로 5~10mL의 인공 혈액과 일반 혈액을 수혈한다. 연구진은 일반 혈액에는 젊은 적혈구와 늙은 적혈구가 섞여 있지만, 인공 혈액은 100% 젊은 적혈구로만 구성되어있어 4개월이 지난 후 실험군과 대조군 사이에 유의미한 차이가 있을 것으로 기대하고 있다.일반적으로 적혈구의 수명은 약 120일 정도로, 혈액 속 늙은 적혈구는 얼마 되지 않아 수명을 다한다. 그러나 인공 혈액의 경우, 100% 젊은 적혈구로 구성되어 있어 수혈 후에도 체내에서 온전히 120일 동안 기능을 할 수 있다. 인공 혈액 임상 시험이 성공적으로 끝난다고 해도 아직 넘어야 할 산이 매우 많다. 가장 문제가 되는 부분은 바로 재정적인 부분이다. 연구진이 정확하게 밝히지는 않았지만, 일반적인 헌혈보다 인공 혈액 배양에 들어가는 비용이 더 큰 상태이다.기술적인 영역도 아직 완벽하지 않다. 일반 혈액에서 추출한 혈액도 결국은 수명이 다하면 제 기능을 하지 못하기 때문에, 배양할 수 있는 혈액의 양이 한정된 점이다. 연구진은 이번 임상 시험에 사용한 인공 혈액을 470mL의 일반 혈액에서 추출한 줄기세포를 통해 배양했다. 3주간 배양된 줄기세포에서 만들어낼 수 있는 적혈구의 수는 약 150억 개로 인체 혈액 총량인 5L의 혈액에 있는 적혈구 수가 약 25조 개인 것을 고려하면 실험실 배양으로 만들어 낼 수 있는 적혈구의 수는 전체 적혈구 숫자의 0.06%에 불과하다. 연구진은 "앞으로 연구를 통해 기술을 더 발전시켜 배양 비용을 줄이고, 비슷한 양의 자원에서 지금보다 더 많은 인공 혈액을 배양하도록 노력할 것이다"라고 전했다. 마지막으로 애슐리 토이 교수는 "앞으로 더 많은 양의 인공 혈액을 배양하기를 원한다"라고 말하며, "나에게 하나의 꿈이 있다면 가득 채운 인공 혈액 배양 기계로 가득한 방에서 계속 대량으로 인공 혈액을 배양해 수혈이 필요한 환자들에게 제때 혈액을 제공하는 것이다"라고 밝혔다.
제 목 : 세계 최초 실험실 배양 ‘인공 혈액’, 임상 시험 시작
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