[메디게이트뉴스 서민지 기자] 장기이식 수요에 비해 공여자가 턱없이 부족한 가운데, 돼지를 무균시설에서 길러낸 후 유전자가위 기술로 형질을 전환하면 안전하게 다량의 장기이식이 가능하다는 주장이 나왔다.

제넨바이오 김성주 대표는 15일 글로벌 바이오 컨퍼런스2021(GBC2021)에서 이종이식의 연구개발 및 임상적용 가능성을 주제로 이같이 밝혔다.

지난 2019년 기준으로 전세계 4만 608명의 장기 기증자가 사망했으나, 대기자 명단에는 12만명 이상의 환자가 있는 것으로 나타났다. 이처럼 이식용 장기에 대한 수요가 기하급수적으로 늘고 있으나 공급은 많지 않아 대체 수단의 필요성이 제기되고 있다.

미래 장기이식의 대안으로 최근 '이종이식'이 대두되고 있으나, 여전히 안전성, 윤리 등의 문제로 인해 활성화되지 못하고 있는 실정이다.

김 대표는 "국내 현황을 보면 뇌사자 공여를 받으려는 환자 10명 중 1명만 이식을 받고 있다. 심장이나 간 등 생명과 직결된 장기의 경우 공여자를 기다리다가 사망하는 환자도 매우 많다"면서 "이종이식을 통해 이 같은 문제를 해결하고 사람을 살릴 수 있는 것을 목표로 연구를 하고 있다"고 밝혔다.

김 대표는 "뼈, 피부는 물론 췌도세포, 간, 신장, 심장까지 돼지를 통해 이식을 받는 것을 목표로 연구 중"이라며 "특히 췌도는 인슐린 분비 베타세포, 당조절 알파세포 등 1500개의 세포덩어리로 중요한 역할을 함에도 췌도이식은 췌장이식을 우선으로 하면서 사실상 후순위로 밀리는 문제가 발생하는데, 이종이식을 통해 충분히 해결할 수 있는 사안"이라고 말했다.

돼지로부터 췌도세포를 분리해서 수술 없이 카테터 시술만으로 간문맥에 주입하면, 췌도 기능이 다시 살아날 수 있다는 것이다.

현재 국내 이종이식 연구 진행 상황에 따르면, 사람과 해부학적, 생리학적으로 유사하고 무균화가 가능한 60~70kg의 미니돼지를 공여동물로 활용하고 있다.

미니돼지를 바로 임상에 적용할 경우 사람에게 들어가면 안 되는 유전자가 인체로 들어와 항원항체 반응을 일으키는 초급성 거부반응아 나타나기 때문에 반드시 임상 전 해당 유전자 제거 과정이 필수다.

김 대표는 "우선 미니돼지가 연구소로 들어오면 자궁을 적출해 새끼를 얻고, 병원원성이 없는 것이 확인되면 무균시설로 옮겨져 따로 길러진다. 무균시설에서 자란 돼지들끼리 교배를 시킨 후 이식용 돼지를 얻게 된다"면서 "세계이종이식학회 가이드라인따라 이식용 돼지를 여러 마리 양산한 후 유전자가위 기술 등을 통해 초급성 거부반응과 관련된 유전자를 없애고, 이를 영장류에서 검증한 후 면역억제제 투여 프로토콜까지 이뤄져야 임상이 가능하다"고 설명했다.

현재 제넨바이오에서도 지속적으로 형질전환 돼지를 만들고 있으며, 최근 뉴질랜드의 이종이식 관련 기업이 췌도에 대한 임상 1, 2상을 완료해 일본의 오츠카제약에 기술이전을 해 현재 3상을 앞두고 있다. 중국 역시 췌도 이종이식에 대한 임상을 진행 중이며, 미국에서도 관련된 여러 회사들이 설립돼 연구가 활발히 이뤄지고 있다.

제노테라퓨틱스에서는 화상 2, 3도 환자를 대상으로 광범위한 피부 이식에 대한 임상시험 계획을 승인받아 진행하고 있으며, 일반 돼지와 달리 형질전환 돼지를 이용시 피부 탈락시점이 10일 이상 이어지고 그 사이 피부 아래 조직이 정상적으로 형성되는 것으로 나타났다.

김 대표는 "영장류를 이용해 각막, 췌도 등에 대한 이종이식 연구가 시도되고 있으며, 심장과 신장 등도 이종이식 후 1년 넘게 정상적인 기능을 하는 것이 확인됐다"면서 "우리나라도 지난 2016년 이종장기사업단을 마련한 데 이어 지난해 첨단재생의료·첨단바이오의약품법이 통과되면서 연구환경이 좋아지는만큼, 앞으로 신장, 간 등의 이식을 오래 유지하는 연구를 진행하고 있다"고 밝혔다.

또한 "이종이식제도가 자리잡을 수 있도록 산학관 협의체를 마련했으며, 법적인 문제가 발생하지 않도록 법과 규제 등을 꼼꼼하게 확인한 후 연구를 시행 중"이라고 부연했다.

국내에서 가장 먼저 이종이식이 가능해질 수 있는 분야로는 췌도이식을 제시했다. 최근 저혈당으로 생명이 위급해져 응급실을 찾거나 1형당뇨병 환자가 증가하면서 인슐린 치료를 받다가 저혈당에 걸리는 사례가 많은데, 호전이 잘 안 될 경우 췌도이식이 대안으로 제시되기 때문이다.

췌도를 동종 이식시 적은양으로도 저혈당 무감지증 문제가 해소됐으며 5년이상 그 효능이 이어진 것으로 밝혀지면서, 이종이식을 통해 췌도이식이 활성화되면 더 많은 환자를 살릴 수 있을 것이란 판단에서다. 실제 비임상시험에서도 효과와 안전성을 보이는 것으로 나타났다. 

김 대표는 "사람과 돼지의 인슐린간 차이는 아미노산 핵산 1개 외에는 모두 같다. 바이러스, 박테리아 등의 감염에 대한 우려가 있으나 이식용 돼지는 모두 무균실에서 길러지며, 면역억제제를 충분히 사용한 후 이식하면 퍼브에 감염될 가능성이 없는 것으로 확인됐다"면서 "췌도 이종이식이 매우 안전한만큼 상용화되면 많은 환자들에게 큰 도움이 될 것"이라고 내다봤다.