매년 수천 개의 기증된 장기가 폐기됩니다. 의사는 가능한 수혜자가 생기면 즉시 적합한 수혜자를 찾기 위해 경쟁합니다. 하지만 이식 일정은 몇 시간 단위로 측정되며 여전히 많은 장기를 사용할 수 없습니다. 현재 연구자들은 네이처커뮤니케이션즈 쥐의 신장을 100일 동안 보존한 후 해동하여 다른 쥐에게 이식하는 데 성공했습니다.
과학자들은 유리화를 통해 수십 년 동안 장기를 극저온으로 보존해 왔습니다. 즉, 얼음이 세포를 형성하거나 파열할 수 없도록 장기를 매우 빠르게 냉각시키는 것입니다. 그러나 손상을 방지할 만큼 빠르게 해동하는 것은 거의 불가능하다는 것이 입증되었습니다. “외부 부분이 중앙보다 빨리 가열되면 열 스트레스를 받게 됩니다. 마치 얼음을 물에 떨어뜨렸을 때 깨지는 소리가 들리는 것처럼 말입니다.”라고 연구 저자이자 미네소타 대학의 이식 외과의사인 Erik Finger는 말합니다. “기본적으로 오르간 중앙에 균열을 가하면 기능하지 않게 될 수 있습니다.”
새로운 연구를 위해 연구팀은 유리화 직전에 쥐 신장의 혈관계에 산화철 나노입자와 극저온에서 장기를 보존할 수 있는 새로 개발된 냉동 보호 솔루션을 주입했습니다. 100일 후, 그들은 교번 자기장으로 장기를 해동시켰고, 이로 인해 나노입자가 진동하고 조직을 고르게 따뜻하게 했습니다. 그런 다음 연구자들은 쥐의 원래 신장을 이식 신장으로 교체하기 전에 장기에서 나노입자와 동결 보호 용액을 씻어냈습니다. 수혜자들은 의료 지원 없이 생활할 수 있었습니다.
이전의 한 연구에서만 동물의 유리화된 장기를 성공적으로 재가온하고 이식했으며 문제의 토끼 신장은 약 10분 동안 유리화되었으며 이식 후 성능이 저하되었습니다. 장기 보존 연합(Organ Preservation Alliance)의 회장 겸 최고 과학 책임자인 글로리아 엘리엇(Gloria Elliott)은 보존 기간을 대폭 연장하고 가온을 위한 새로운 방법을 개발하는 것이 연구자들에게 “최고의 성과”라고 말했습니다. Elliott는 “아무도 그것을 재현하는 일을 잘 할 수 없었습니다.”라고 덧붙였습니다. “그럼 오는데 오랜만이네요.”
인간의 장기는 쥐의 장기보다 크지만 나노입자가 내부에서 장기를 균일하게 가열하는 방식 때문에 이 기술이 번역될 것이라고 Finger는 낙관하고 있습니다. 예일대 연구과학자로 일하면서 죽은 돼지의 장기를 되살린 뉴욕대 외과 레지던트 데이비드 안드리예비치(David Andrijevic)는 이번 연구가 이식 분야를 완전히 바꿔놓았다고 말했다. 이어 “100일은 터무니없이 길다”고 덧붙였다.
핑거의 그룹은 앞으로 6개월 이내에 인간 장기 실험을 시작할 수 있기를 바라고 있습니다. 규모를 확대하는 것은 어려울 것이지만 장기 장기 은행은 장기 이식 대기자 명단에 올라 있는 100,000명에게 매우 중요할 것이라고 Finger는 말합니다. “이식 수술이 언제 올지 모르는 장기 수혜자마다 ‘냉동고에 뭐가 있지?’라고 물을 수 있습니다. 그리고 오늘 이 특정 환자에게 가장 좋은 것이 무엇인지 골라보세요.”
