[데일리메디 임수민 기자] 인체에서 가장 크고 복잡한 장기인 간(肝)의 생체 구조를 모방해 생체 기능 유사도가 높은 ‘생체 모방 바이오 인공 간’이 개발됐다.

한양대병원은 외과 최동호 교수[사진] 연구팀(1저자 김요한 박사, 정재민 연구교수)이 부산대학교 박석희 교수팀, 원자력병원 이승범 박사와 공동연구를 진행해 ‘생체 모방 바이오 인공 간 제작’ 연구를 진행한 결과 생체 모방 바이오 인공 간 개발에 성공했다고 22일 밝혔다.

 

현재 한국에서 급성 간부전, 간경변 및 간암 등 간과 연관된 질병의 사망률은 높은 편으로, 특히 40대 성인 남성의 경우 사망률이 가장 높은 질병이다.

하지만 간질환의 근본적인 치료방법은 간 이식 밖에 없는 실정이지만 공여자의 부족과 면역 거부반응 등의 제약이 존재한다.

 

국내외에서 간 이식의 대체 방법으로 바이오 인공 간 제작 연구가 활발히 진행 중에 있다. 하지만 현재까지 1세대 바이오 인공 간의 세포공급원으로는 돼지의 일차 간세포나 인간 간암세포가 사용되고 있으며, 이러한 세포공급원은 바이오 인공 간에서 빠르게 변형되며 간 기능을 잃게 된다.

또한 간은 조직학적 특징상 간세포와 혈관내피세포 등이 일렬로 쌓여있는 구조로 이뤄져 있어, 간의 구조적 특징을 모방하는 연구는 현재까지 개발이 더딘 상황이다.

 

이번 연구에서 최동호 교수 연구팀은 환자의 간 조직에서 간세포를 추출, 체외에서 증식이 가능한 간 전구∙줄기세포를 제작한 후 공동연구팀인 부산대 박석희 교수 연구팀이 제작한 전기 방사 섬유 패치에 배양해 ‘생체 모방 바이오 인공 간 제작’ 연구를 진행해왔다.

 

그 결과, 제작한 생체 모방 바이오 인공 간의 기능이 기존 2차원 배양 방법에 비해 10배 이상 증가됐으며, 생체 내 간세포와 비슷한 특징을 보이는 것을 확인했다.

또한 간 손상 동물모델에 이식했을 때, 생존율이 200% 이상 크게 개선되는 결과를 얻었다. 이는 향후 간이식의 유망한 대체 방법으로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

 

최동호 교수는 “이번 연구결과를 바탕으로 향후 실제 임상적으로 간 이식을 대체할 수 있는 인공 간 개발이 가능해져 간이식의 유망한 대체 방법으로 이어질 수 있을 것”이라고 말했다.
 

한편, 최 교수팀은 2019년 1월 연구에서 저분자 화합물을 이용한 간 전구·줄기세포를 제작하는데 성공하여 간장학 분야 최고 권위지 (Journal of Hepatology, 인용지수: 20.582)에 발표한 바 있으며, 이를 통해 유전자치료 방법과 융합하여 유전자 세포치료제 개발에 성공하여 2021년 5월 줄기세포분야 최고 권위지 (Cell Stem Cell, 인용지수: 20.860)에 발표한 바 있다.