기증된 간, 관류 시술로 생물학적으로 젊어진다
MIT 테크놀로지 리뷰에 공유된 새 연구에 따르면, 영양분과 산소를 공급하는 기계 관류(machine perfusion) 장비에 보관된 기증 간은 생물학적 나이가 실제로 역행하는 것으로 나타났습니다. 연구진은 '노화 시계(aging clock)'로 DNA 후성유전적 패턴과 유전자 발현을 분석한 결과, 관류된 간이 시간상 더 젊은 비관류 간보다 생물학적으로 더 젊었다고 밝혔습니다. 이 발견은 기증 장기의 건강도 평가와 폐기될 수 있는 장기 수리 기술 개발로 이어질 수 있어 장기 이식 분야에서 중요한 의미를 갖습니다.
요약: 장기가 기증자의 몸에서 적출되는 순간 시계가 움직이기 시작합니다. 외과의들은 보통 장기를 보존액으로 세척하고, 백에 넣어 얼음 위에 올려둡니다. 그러면 장기는 즉시 손상되기 시작하며, 이식팀은 몇 시간 안에 수혜자의 몸에 이식해야 합니다.
최근 몇 년간 특히 건강 상태가 좋지 않은 기증 장기에 대해 각광받고 있는 다른 방법도 있습니다. 일부 병원은 장기에 영양분을 공급하고 노폐물을 제거하는 기계에 장기를 올려두는데, 보통 6~12시간 정도입니다. 마치 몸 안에 다시 들어간 것과 비슷한 상태입니다. 이를 통해 의사들은 장기를 평가할 수 있고, 최근 연구들은 이런 관류 기계에서 보낸 시간이 이식 후 장기의 성적을 높이는 데 도움이 된다고 시사합니다.
이제 과학자들은 관류된 장기가 적어도 분자 수준에서 젊어지는 것처럼 보인다는 사실을 발견했습니다. MIT 테크놀로지 리뷰와 공유된 이 연구는 젊은 기증자의 장기가 성공률이 더 높은 이유에 대한 분자적 단서를 제공합니다. 또한 관류된 장기가 수혜자에게 이식된 후 실패할 가능성이 낮은 이유를 설명하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.
연구진은 기증 장기의 건강도를 검사하는 새로운 방법을 찾고, 그렇지 않으면 폐기될 장기를 수리하는 추가 도구를 개발하고자 합니다. 보스턴 브리검 앤 우먼스 병원에서 노화를 연구하고 이 연구의 공동 저자인 제시 포가닉은 "현재 시스템이 할 수 있는 것 이상으로 장기 활용도를 높일 수 있다면, 그것은 분명한 성과"라고 말합니다.
장기의 나이 재기 포가닉과 매사추세츠 제너럴 브리검의 이식 외과의인 하이디 예, 알반 롱샹을 포함한 동료들은 '노화 시계(aging clock)'를 사용해 기증 간을 평가했습니다. 이는 생물학적 나이를 측정하도록 설계된 과학적 도구로, 시간상 나이보다 장기(또는 사람)의 건강 상태를 더 잘 반영하는 값을 제공합니다.
첫 실험에서 연구팀은 19개의 기증 간에서 채취한 37개 샘플을 대상으로 DNA의 화학적 표지 패턴을 살펴보는 시계를 사용했습니다. 이런 후성유전학적(epigenetic) 패턴은 나이가 들면서 변하는 것으로 알려져 있습니다. 연구팀이 얼음 보관 간과 관류 간의 샘플을 비교했을 때, 후자에서 '놀라운' 패턴이 발견됐습니다. 이 연구를 이끈 예는 "기계 관류된 간은 더 오래되었거나 다른 불리한 특성에도 불구하고, 시간상 더 젊은 (비관류) 간보다 낮은 생물학적 나이를 보였다"고 말합니다.
더 깊이 조사하기 위해 예와 동료들은 103개의 기증 간에서 채취한 208개 샘플을 추가로 분석했습니다. 이번에는 유전자가 작동하는 방식을 측정하는 다른 노화 시계를 사용했습니다. 연구진은 간을 냉장 보관하거나 기계 관류에 최대 약 6시간 보관한 후 생검한 샘플을 연구했습니다. 대부분의 경우 수혜자에게 이식된 후 약 1시간 뒤에 채취한 두 번째 샘플도 평가했습니다. 몸에서 장기의 혈액 공급이 재개되면 "해야 할 일이 몇 가지 더 있다"며 롱샹은 "그 후 봉합 전에 신속하게 생검을 한다"고 말했습니다.
나이와 사망 위험을 측정하도록 개발된 시계들에 따르면, 기계 관류된 간이 생물학적으로 더 젊은 것으로 나타났습니다. 롱샹은 "34도에서 산소와 영양분을 공급하며 펌핑하는 것이 실제로 생물학적 나이를 역전시켰다"고 말했습니다. 그는 이 결과를 산업 컨퍼런스에서 동료들과 공유했다고 밝혔습니다. 포가닉은 "공정한 비교를 위해 시간상 나이를 보정하면 두 그룹 간 차이는 약 30% 수준"이라며, "관류가 이 효과를 이끌었다고 말하는 것이 논리적"이라고 말했습니다.
모든 간의 생물학적 나이는 수혜자의 몸에 이식되는 순간 증가하는 경향을 보였는데, 이는 장기에 가해지는 스트레스 때문으로 추정됩니다. 그러나 효과는 지속되어 관류된 장기는 여전히 생물학적으로 더 젊었습니다. 이 연구에 관여하지 않은 독일 베를린 샤리테 대학병원의 이식 외과의 나타나엘 라슈조크는...