국내 연구진이 3D 세포 프린팅 기술로 손상된 간 기능을 회복시키는 ‘간 블록(Hepatic block Scaffolds)’을 개발했다. 

해당 간 블록을 손상된 간에 이식하면, 간 블록 안에 있는 인간 지방조직 유래 줄기세포가 밖으로 방출돼 손상된 간의 기능을 대신해 간 재생을 유도한다. 

한림대 한강성심병원 화상연구소 전욱 교수팀은 지난 1월 12일 세계 최초로 3D 세포 프린터와 인간 지방조직 유래 줄기세포를 이용해 손상된 간 기능을 회복시키는 ‘간 블록(Hepatic Block Scaffolds)’을 만드는데 성공했다고 밝혔다.

연구팀은 ‘3D 세포 프린팅’ 기술로 2014년부터 3년간의 연구 끝에 돼지 피부 유래의 ‘type 1 콜라겐’을 바이오 잉크로 사용하고, ‘인간 지방조직 유래 줄기세포(ASC: Adipose Stem Cell)’를 이용해 간 블록을 제작했다.

간 블록을 간 손상 동물모델에 이식한 결과 대조군에 비해 '인간 지방조직 유래 줄기세포(ACS) 간 블록'을 이식받은 실험군에서 간 기능이 빠르게 회복됐다. 

건강한 쥐와 간 손상 쥐를 비교하는 실험 가운데, 간 손상 쥐 그룹에 인간 지방유래 줄기세포 간 블록을 이식하고 1주 뒤 혈액을 분석한 결과 GOT, GPT, TBIL, ALP가 감소하고, 반대로 알부민(ALB) 형성이 증가한 것으로 나타났다. 

GOT, GPT, TBIL, ALP가 감소했다는 의미는 간 손상이 줄고 회복하고 있다는 의미다. 알부민은 간 기능뿐 아니라 전반적인 건강 상태를 나타내는 ‘건강회복의 지표’로 사용되며, 이 수치가 높을수록 건강한 간으로 볼 수 있다. 

장기이식관리센터에 따르면 2000년부터 현재까지 누적된 간이식 희망 대기자는 약 4700명에 달한다. 이 가운데 전격성 간부전 환자는 간이식을 받지 못할 경우 사망률이 85% 이른다. 

간부전 환자에게 새로운 치료 대안이 필요한 가운데 이 연구는 ‘재료화학저널 B(Journal of Materials Chemistry B)’ 2017년 1월호에 게재되며 효과적인 간 치료법 개발에 청신호가 됐다는 평가를 받고 있다.  

전욱 교수는 “이번 연구로 항원성이 낮은 인간 중간엽 줄기세포가 이종이식이 가능함을 확인했으며, 이 기술을 바탕으로 손상된 간에 직접 주입하는 간기능 회복 주사제형 개발과 장기이식용 형질전환 돼지를 이용한 인체 이식 가능한 인공 간 제작 연구를 하고 있다”고 설명했다.

이어 “기존에 간 손상에 따른 급성 간부전 환자들은 간이식만이 치료 방법이었다. 이 간 블록 기술이 인체에 적용할 수 있다면 간이식을 기다리는 동안 사망하는 환자수도 줄일 수 있고, 더 나아가 인공 간을 제작하는데 핵심 기술로 사용할 수 있다”고 말했다.