면역 거부 없는 심장판막 이식술…서울대병원, 세계 최초로 개발

심장판막 수술의 최대 난관으로 꼽힌 면역 거부반응을 획기적으로 줄인 차세대 이식 기술을 국내 연구진이 개발했다. 반복적인 교체 수술이 불가피하던 심장판막 질환 환자에게 새로운 치료 가능성을 제시한 성과다.

서울대병원은 김소영 의생명연구원 연구교수, 김기범 소아청소년과 교수, 임홍국 소아흉부외과 교수 연구팀이 심장 수술에 사용되는 이종조직판막(동물의 심장판막 조직)의 재세포화에 성공했다고 13일 밝혔다.

이번 연구는 이종항원(α-Gal, Neu5Gc 등)을 제거하고 사람 세포를 심어 체외에서 살아 있는 조직처럼 만드는 방식으로 진행됐다. 심장 수술에서는 돼지, 소의 심낭과 판막 조직이 이식재로 사용된다. 이런 조직에는 사람에게 존재하지 않는 이종항원이 남아 있어 인체 내 면역 거부반응을 유발하고 이식 실패로 이어질 위험이 크다.

소아 환자는 성장 과정에서 이식된 판막이 함께 발달하지 못하기 때문에 반복적인 교체 수술이 불가피하다. 이번 연구를 통해 항원을 효과적으로 제거해 판막이 인체에서 안정적으로 기능할 수 있도록 하는 기술이 새롭게 개발된 것이다.

연구팀은 돼지 심낭을 탈세포화한 뒤 α-갈락토시다아제(α-Gal 제거)와 PNGase-F(Neu5Gc 제거)를 병용 처리해 항원을 제거한 이종심장이식편을 제작했다. 이후 이 조직에 사람 지방 유래 중간엽 줄기세포(ADSCs)와 제대정맥 내피세포(HUVECs)를 함께 배양해 체외 재세포화 과정을 관찰했다.

그 결과 판막 조직의 형태와 강도는 그대로 유지되면서 항원 제거 효과가 크게 높아진 것으로 나타났다. 또 세포 정착과 혈관 형성에 관여하는 단백질 발현이 모두 증가해 조직이 활발히 재생됐다.

임 교수는 “사람 세포를 공배양해 체외에서 재세포화할 가능성을 세계 최초로 입증한 것”이라며 “이 기술을 환자 치료에 연결할 수 있도록 연구를 이어가겠다”고 말했다.

이민형 기자 meaning@hankyung.com