■ 우리 대학교 수의학과 인공 간 개발 연구팀

"매년, 매달, 매일의 실수가 기술력이 된다"

우흥명 교수(수의학과)

이번 연구를 진행하게 된 계기는?

  치료 대책이 없는 각종 말기 질환자를 어떡하면 살릴 수 있는지 이들을 위한 치료법을 개발하고 싶었다. 이식을 받을 장기는 항상 부족하다. 이를 해결할 방법은 크게 두 가지가 있는데, 첫째는 홍보를 많이 해서 장기기증자를 모으는 방법이다. 그러나 아직 우리나라는 보수적이라서 자신의 장기를 기증하려는 움직임이 더디다. 그렇다면, 이미 있는 장기를 얻을 수 없다면 직접 만드는 방법밖에 없다. 특히 간은 금방 손상되기 쉬운 장기다. 콩팥의 경우 기증자가 죽어도 3일까지는 밖에서도 장기를 보존할 수 있지만 간은 20시간 이내에 장기를 이식받아야 하고 이식을 받았어도 쉽게 망가진다. 이러한 이유로 인공 장기, 특히 인공 간을 만드는 데 주력하게 됐다.

왜 하필 돼지의 간이 필요했나?

  사람의 장기와 비슷한 크기를 가진 동물 중 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 동물이 바로 돼지이기 때문이다. 원숭이나 쥐 같은 작은 동물은 장기도 작기 때문에 적합하지 않은 반면, 돼지의 장기는 몸집에 따라 그 크기가 달라진다. 아주 작은 아기부터 아주 큰 장정에게까지 필요한 장기의 크기에 따라 돼지의 크기를 조절하면 된다. 또한, 돼지의 간과 사람의 간의 생리적 조건이 서로 비슷하기 때문에 돼지의 세포를 없앤 스캐폴드에 사람의 세포를 주입시키기 쉽다.

다른 장기보다도 간을 만드는데 주력한 특별한 이유가 있나?

  우리 몸에 중요한 기관이라고 한다면 간과 콩팥, 그리고 심장이 있다. 우선 콩팥은 두 개라서 하나를 이식해줄 수 있기도 하지만 간에 비해 다양한 미세세포들이 복잡하게 구성돼있어 이들 세포를 일일이 만들려면 현재 기술로는 어렵다. 반대로 심장은 근육으로만 이뤄진 가장 단순한 장기다. 그러나 한 번 멎으면 죽는 위험한 장기라 100% 완벽하지 않으면 안 되고, 그보다도 신체 밖에서 심장의 펌프를 가능하게 하는 기계를 사용하면 되므로 인공적으로 장기 자체를 만들 필요가 없다.

  정리하자면, 인공장기를 만들 때는 만들 수 있는가, 안전한가, 장기를 대체할 기계나 물질이 있는가라는 기준을 세울 수 있는데, 간은 콩팥에 비해 세포구조가 복잡하지 않아 비교적 손쉽게 만들 수 있다. 심장과 비교해 간은 70%가 손상돼도 생존에는 무리가 없다. 게다가 말기 간부전 환자의 경우 장기이식이 아니면 치료가 불가능하다. 이러한 이유로 인공 간 제작에 주력했다.

이 성과가 100% 우리 대학교 팀원의 성과라고 들었다. 이 같은 성과를 낸 우리 대학교만의 동력은 무엇이라고 생각하나?

  비록 지방 소재 대학교지만, 연구원들은 세계에서 가장 훌륭한 인공 장기를 만들 수 있다는 자부심과 긍지를 가지고 있다. 우리는 스스로 인공 장기에 관해서는 국제적인 경쟁력을 확보하고 있다고 자부한다. 연구원들은 대부분 임상진료를 보고 있는 수의사들로, 이식받을 장기가 없어서 죽은 동물을 많이 봐왔다. 비단 동물뿐만 아니라 사람의 경우 장기이식을 필요로 하지만 기회가 없어서 죽어가는 환자들이 많다. 우리가 개발한 기술이 이들의 생명을 구할 수 있다는 생각을 가지고 있다. 우리가 이뤄낸 성과가 사회에 미치는 영향에 있어 사람들의 삶의 질을 향상시킬 수 있고 그들의 생존을 보장할 수 있다. 세포 하나를 다룰 때도 최종적으로 환자에게 이식이 가능한 장기를 만들겠다는데 목표를 둔다. 특히 간 질환을 앓고 있는 환자에겐 장기이식 외 더 이상의 치료 대책이 없다. 이들을 실제로 살릴 수 있다는 생각을 온몸으로 느끼며 연구에 참여하고 있다.

  우리의 성과가 여느 대학 못지 않은 국내 최고이자 국제적으로 우뚝 설 수 있는 기술임을 증명하고자 하는 열망과, 우리가 가지고 있는 능력으로 최선을 다한다면 장기이식 분야에서만큼은 최고 권위와 경쟁력을 가질 수 있다는 자신감이 바로 우리의 동력이다.

시행착오는 없었나?

  사실 나는 콩팥 전문이다. 앞서 말했듯 콩팥은 인공 장기로 만들기 너무 복잡한 구조를 가지고 있고, 간은 비교적 단순한 구조를 가지고 있어 쉬울 줄 알고 인공 간 제작에 매진했다. 그런데 막상 해보니 너무 어렵고 만만치 않았다.

  매년, 매달, 매일, 매순간 실패한다. 그러나 우리말 속담에 실패는 성공의 어머니라고 했다. 실패 없이는 어떠한 성과도 나올 수 없다. 우리가 계획하는 아이디어의 99.9%는 실패한다. 그러나 이 99.9%의 실패의 원인을 분석하고, 다시 시도하고, 계속 시도하다보면 실패 속에서 개선이 되고, 그것이 곧 기술력이 된다.

앞으로의 연구 계획과 최종 목표는?

  지금까지는 사람이 아닌 동물에 한한 실험에 주력했다면, 앞으로는 임상실험이 가능할 정도로 간의 크기를 키우는데 집중하고, 이식이 가능할 정도로 만들어지면 간을 키울 때 드는 비용을 어떻게 절감시킬지 고민할 계획이다. 최종적으로는 말기 간부전 환자가 자신의 간과 동일한 간을 이식받을 수 있도록, 즉, 환자 맞춤형 인공 간을 만드는 것이 목표다. 앞으로 꾸준히 수백 번, 수천 번의 실수를 통해 최종목표에 다다를 때까지 연구를 진행할 것이다.

▲인공 간 개발 연구팀 사진. 우흥명 교수(가운데), 박경미 박사, 카말 (Kamal hussein) 박사, 곽호현 박사, 이윤숙 박사, 타렉 (Tarek) 박사과정, 유리나 석사과정 , 김윤환, 신승우, 형성만 학부생

▲연구팀이 의생명과학대학 줄기세포 실험실에 모여 랩미팅을 하고 있다. 이들은 수시로 랩미팅을 가져 연구에 대한 아이디어를 자유롭게 공유한다.

▲연구팀이 지켜보는 가운데 우흥명 교수의 주도로 수술이 이뤄지고 있다. 이곳에서 연구팀은 필요한 장기를 적출하거나 이식하는 등의 수술을 진행한다.

안은 기자 <eun977@kangwon.ac.kr>