러시아 남동부 사마라 시에서 인공 심장판막 배양을 위한 국제 프로젝트가 시작됐다. 이 프로젝트에는 사마라국립의과대학(СамГМУ), 독일 하인리히 하이네 뒤셀도르프 대학, 사마라국립항공우주대학(СГАУ)이 참여한다.
바쿨레프 심장혈관외과 연구센터의 자료에 따르면, 현재 러시아에서는 약 6만 명이 심장판막 이식을 기다리고 있다. 프로젝트 설립자인 알렉산드르 콜사노프 사마라국립의대 혁신발전연구소 소장이 본지에 전한 바에 따르면, 대부분의 경우 환자에게는 기계판막이 이식된다. 이러한 이식 수술 이후 환자들은 평생 항응고제를 복용해야만 한다. 또한 아이들이 수술을 받는 경우에는 판막을 추후에 교체해야 한다. 심장은 자라지만 기계판막은 자라지 않기 때문이다.
생체판막도 단점이 없진 않다. 내구성이 약하고, 거부반응 때문에 중증 신진대사 병리현상인 석회화가 생긴다. 이러한 판막은 신체세포의 고착이 이뤄지지 않아, 세포 재생이 되지 않고 그 때문에 빠르게 닳게 된다. 그 결과 다시 이식을 해야만 한다.
콜사노프 소장은 사마라에 생긴 새로운 연구소의 개발품이 심장전문의들에게 생체 거부반응이 없는 경제적인 판막을 공급해줄 수 있을 것으로 보았다.
“사마라국립의대 조직은행은 25년이 넘은 곳으로, 이곳의 제품은 러시아 60여 지역에서 사용되고 있다. 장기 및 조직 배양이라는 주제는 항상 우리의 흥미를 끌었다. 우리는 생체재료를 사용한 작업 경험이 풍부하며, 이식을 위한 다양한 재료를 배양해왔다. 그러나 판막은 아직 경험이 없다.” 콜사노프 소장이 말했다.
러시아 학자들은 초기 단계에서 독일의 경험을 활용할 계획이다. 그 후 2016~2017년에 독일 기술을 업그레이드해 그를 바탕으로 독자적 기술을 마련할 예정이다.
사마라에서 판막은 조직공학(tissue engineering) 기술을 통해 배양될 것이다. 이를 위해서는 기증된 심장에서 판막을 추출해야 한다. 그 다음 인체와의 면역학적 적합성을 확보하기 위해 특별히 ‘청결한’ 환경에서 판막으로부터 세포재료를 제거한다. 만들어진 판막은 이식을 위한 보관 및 전달을 위한 준비과정을 거친다.
각 판막 배양에 심장이 하나씩 필요하지만, 이 경우 ‘생물학적 상품’을 생산하기 더 용이하다. 기증자에 대한 요건이 일반 이식보다 훨씬 적기 때문이다.
다음 단계는 판막의 물리적, 세포적, 이분자(bimolecular) 조작(변형)이다. 기존의 기술과 달리 조작된 판막은 정착 속도가 더 빠르며 환자와 함께 성장하고 보조약물 투여가 필요 없다.
콜사노프 소장의 말에 따르면, 판막은 첫 걸음마다. 연구소는 생물조직세포제거술(decellularisation, 조직의 세포를 제거해 그 자리에 결합조직의 골격만 남도록 하는 과정) 분야의 세계적인 경험을 습득해야 한다.
“내년에 이미 혈관과 요도 배양을 시작할 계획이다. 앞으로 심장, 폐, 신장을 배양하고 더 나아가서는 장기 이식 정착속도를 가속화하기 위한 변형방법을 개발할 것이다.”
판막은 초기에는 사마라 시와 사마라 주, 다음에는 러시아의 주요 연방심장센터들, 그 후에는 관세동맹 회원국들 심장센터에서 이식될 것이다. 궁극적으로 연구소는 5년 이내에 EU 국가들에 판막 공급을 시작할 계획이다. 연구소 설립자들은 러시아에서 배양된 판막의 가격은 세계시장 가격보다 낮으면서 품질은 유사제품과 일치할 것으로 예상한다.
전문가 논평:
키릴 카옘 스콜코보 생의학기술 클러스터 전무는 사마라 프로젝트의 국제시장 전망이 밝다고 평가했다. 그러나 생물재료의 해외수출 제한정책이 장애가 될 수 있다.
“5~10년 이내에 재생기술이 인공장기 수요를 낮출 것이다. 나는 재생의학에 미래가 있다고 믿는다. 그러나 생물재료 수출에는 특별허가가 필요하기 때문에, 연구진은 일정한 장애물을 극복해야 해야 한다. 연방관세위원회 산하 특별위원회는 매 수출건을 따로 심의하는데, 개발사에 항상 유리한 결정을 내린다고는 볼 수 없다. 유감스럽지만, 스콜코보 입주기업들도 심의에서 탈락한 전례가 있다.”
