장기이식 난제 ‘거부반응’ 사전 제거

스탠퍼드 의과대학 연구진은 장기이식 수용자의 혈액 생성 줄기세포를 없애고 기증자의 줄기세포로 대체해 면역 거부반응 없이 장기를 이식할 수 있도록 만드는 항체 약물 복합체를 개발했다.(2018. 2)

장기이식의 난제로 꼽히던 거부반응의 위험성을 사전에 없앨 수 있는 가능성이 열렸다. 그동안 장기이식을 기다리던 환자들은 이식 받을 장기가 있더라도 자신의 조직과 면역학적으로 유사하지 않으면 나타나는 거부반응 위험 때문에 이식을 받지 못했었다. 조직이 일치해 이식을 하더라도 거부반응을 막기 위해 부작용이 심한 면역억제제를 장기간 복용해야 하는 경우도 있다.

스탠퍼드 의과대학의 아그네츠카 체허비츠 교수와 하버드대, 보스턴어린이병원, 국립 알레르기 및 감염병 연구소 공동 연구진은 이런 상황을 바꿀 수 있는 연구 결과를 2018년 2월 6일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’ 온라인판에 발표했다.

연구진은 두 편의 논문을 통해 자신들이 개발한 ‘항체 약물 복합체’(antibody-drug conjugate)로 쥐의 혈액 생성 줄기세포를 찾고 제거하는 방법을 설명했다. 이를 사람에게 적용하면 수용자의 혈액 생성 줄기세포를 기증자의 세포로 대체해 면역 수용성을 높일 수 있다.

혈액을 생성하는 줄기세포를 제거하기 위한 기존 화학요법이나 방사선요법은 모두 심각한 손상과 오랜 부작용을 수반해야 했다. 또 이식된 세포가 자리 잡는 동안 수용자가 감염에 노출되기 쉬웠다.

첫 번째 연구에서 연구진은 쥐의 혈액 생성 줄기세포를 부작용 없이 효과적으로 제거할 수 있는 항체 약물 복합체를 찾아냈다. 이를 통해 원래 있던 혈액 생성 줄기세포를 완전히 제거하면 다른 줄기세포로 대체할 수 있다.

이번 연구에서 연구진이 개발한 항체 약물 복합체는 혈액 생성 줄기세포를 다른 세포에 해를 끼치지 않고 99% 이상 없앨 수 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 이식된 세포가 골수에 쉽게 머무를 수 있었으며, 면역반응에 영향을 받지 않고 시술 과정에서도 다양한 병원균을 계속 방어할 수 있었다.

연구진은 이 같은 접근법이 현재 암을 비롯한 다양한 혈액 및 면역질환 환자를 치료하기 위한 세포 이식이나 유전자 치료법에도 적용할 수 있을 것으로 기대했다.

두 번째 연구에서 연구진은 항체 약물 복합체를 기존 면역억제 과정과 함께 사용할 경우, 쥐의 혈액 생성 줄기세포 중 일부를 수용자와 일치하지 않는 기증자의 줄기세포로 대체할 수 있음을 확인했다. 이렇게 기존 혈액 줄기세포와 이식된 혈액 줄기세포가 혼합된 혈액을 갖게 된 쥐는 아무런 합병증도 보이지 않았고, 수개월 후 피부이식을 받아들일 수 있게 됐다.

체허비츠 교수는 “이 기술을 사용해 수용자가 기증자의 장기에 내성을 갖도록 만들 수 있다“며 “이는 면역억제제 없이 안전하게 내성을 지니도록 만드는 방법일 뿐만 아니라, 기증자와 수용자의 조직 유형을 매칭 할 필요 없이 장기이식을 수행할 수 있음을 의미하는 것“이라고 설명했다.