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메릴랜드 의과대학(UMSOM) 교수진은 최근 메릴랜드주 볼티모어에 사는 57세 남성에게 유전자 변형 인간의 심장을 이식했습니다.
UMSOM에 따르면 이 절차는 유전자 변형 동물의 심장이 인간의 심장을 대체한 최초의 사례였으며 환자의 몸에서 자동으로 거부되지 않았습니다.
심장 및 폐 이식 프로그램 책임자 인 Bartley P. Griffith 박사 와 UMSOM의 Thomas E. 및 Alice Marie Hales 이식 수술 저명 교수는 이식 수술을 수행한 외과의사 중 한 명이었습니다.
그는 이식이 새로운 장기가 필요한 개인에게 새로운 옵션을 제공하고 장기 부족 위기를 해결하는 데 도움이 될 것이라고 믿습니다.
이종 이식에 대해 살펴보기
이종이식신뢰할 수 있는 출처 인간이 아닌 동물의 살아있는 장기, 조직 또는 세포를 인간에게 이식하는 과정입니다.
종간 이식에 대한 아이디어는 새로운 것이 아닙니다. 연구에 따르면 이종 이식의 증거는 다음과 같습니다.17 세기신뢰할 수 있는 출처 의학적 치료에 인간이 아닌 동물에서 인간으로의 수혈이 포함되었을 때.
가장 최근에 NYU Langone Health 는 인공호흡기에 의해 살아 있는 사망한 환자에게 유전자 조작 돼지 신장의 두 번째 연구 이식을 완료했다고 보고했습니다. 과학자들은 54시간 동안 신장의 기능을 관찰했고 예상되는 신장 기능의 징후를 보고했으며 인간 숙주에 의한 거부 징후는 없다고 보고했습니다.
UMSOM의 외과 교수이자 심장 이종이식 프로그램 책임자인 Dr. Muhammad M. Mohiuddin 도 외과 팀의 일원이었습니다. 2016년 그는출판된 연구신뢰할 수 있는 출처 유전자 변형 돼지의 심장이 개코원숭이의 뱃속에서 어떻게 2년 이상 생존할 수 있는지 보여줍니다.
Mohiuddin 박사와 그의 팀은 장기 거부 반응을 자극하지 않도록 유전자 변형 돼지를 사용했습니다. 그들은 또한 숙주의 몸이 돼지 심장을 거부하지 않도록 하기 위해 면역 억제 약물 절차를 개발했습니다.
Griffin 박사, Mohiuddin 박사 및 그들의 팀은 이번 달 초에 수행한 이 이식 수술을 위해 지난 30년 동안 외과적 기술을 미세 조정한 것으로 알려졌습니다.
생명을 위협하는 부정맥
MD 볼티모어에 거주하는 David Bennett(57)씨는 부정맥 으로 2개월 전에 병원에 입원한 후 수술에 동의했습니다 . 부정맥은 사람의 심장이 불규칙하게 박동할 때 발생합니다. Bennett씨의 경우 그의 상태는 생명이 위태로웠고 생명을 유지하려면 심장-폐 우회 기계에 연결해야 했습니다.
Bennett씨는 또한 심장 이식 목록에 대한 유력한 후보자가 아니었고 그의 부정맥으로 인해 인공 심장 펌프를 사용할 수 없었습니다.
시간에 민감한 그의 상태 때문에 2021년 12월 31일 식품의약국(FDA)은 수술팀에게 이식을 시행할 수 있는 긴급 승인을 내렸습니다.
유전자 변형 이해
외과의가 이식에 사용한 돼지 심장은 이종이식을 위해 유전자 변형을 거쳤습니다. 그리피스 박사는 이것이 어떻게 작동하는지 MNT 에 설명 했습니다.
Bennett 박사는 "유전자 변형 돼지의 장기는 부분적으로 돼지, 인간 및 비인간 영장류 사이의 생리학적 유사성 때문에 이종 이식 연구의 많은 초점이 되어 왔습니다."라고 말했습니다.
"기증 돼지는 4개의 돼지 유전자의 녹아웃(불활성화)과 6개의 인간 유전자 추가를 포함하여 10개의 유전적 변형이 있었습니다."
“GalSafe(알파-Gal 녹아웃) 플랫폼을 기반으로 하여 돼지 Cmah 및 Beta-4-gal 유전자의 녹아웃에 의해 두 개의 다른 탄수화물 항원이 제거되었습니다. 인간 크기의 장기를 유지하기 위해 성장 호르몬 수용체 유전자도 넉아웃됐다. 2개의 인간 보체 억제제 유전자( CD46 및 DAF ), 2개의 인간 항응고 유전자( EPCR 및 트롬보모듈린 ), 2개의 인간 면역 조절 유전자( CD47 및 HO1 )가 기증자 돼지의 게놈에 표적 방식으로 삽입되었습니다.”
또한 수술 팀은 Bennett씨의 면역 체계를 억제하여 돼지 심장을 거부하지 않도록 다른 거부 반응 약물과 함께 Kiniksa Pharmaceuticals의 새로운 약물을 사용했습니다.
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향후 영향
수술 후 6일이 지났지만 뉴스 보도 에 따르면 Bennett 씨는 몸에서 돼지 심장을 거부하는 징후 없이 회복이 계속되고 있습니다.
MNT 는 Dr. Griffith에게 Bennett의 회복 과정이 어떤 것인지 물었습니다. 그리피스 박사는 “현재 우리가 알고 있는 재활과 생활 방식 면에서 인간의 심장 이식과 매우 유사하다”고 설명했다. “그는 실험용 약물이 포함된 항거부제 처방을 받고 있습니다. 우리는 그 약의 부작용이 어느 정도인지 알지 못한다”고 말했다.
UMSOM 외과 팀은 이 이식이 현재 장기 기증자 목록에 대기 중인 사람들을 돕기 위한 이종이식의 향후 사용에 긍정적인 영향을 미치기를 희망합니다.
미국 이식 재단(American Transplant Foundation)에 따르면 거의 107,000명의 미국 시민 이 현재 생명을 구하는 장기 이식을 기다리고 있습니다. 매일 약 17명이 목록을 기다리다가 사망합니다.
"우리는 이것이 길을 인도하기를 희망하지만 말하기에는 너무 이르다"고 Dr. Griffith는 덧붙였습니다. “다음 단계는 임상 시험의 맥락에서 이러한 이식의 사용을 연구하는 것입니다. 우리는 임상 시험을 진행하기 위해 취해야 할 단계에 대해 FDA와 논의 중이지만 먼저 해야 할 규제 연구로 인해 1년 이상 걸릴 가능성이 있습니다."
윤리적 고려사항
MNT 는 또한 철학자, 생명윤리학자, 신경윤리학자이자 뉴욕 업스테이트 의과대학 생명윤리 및 인문학 센터 부교수 인 Dr. L. Syd M Johnson 과 이종이식의 윤리적 고려사항에 대해 이야기했습니다.
Johnson 박사는 이종이식 실험이 거의 60년 동안 계속되었지만 많은 시도가 실패했기 때문에 이 이식을 성공이라고 하기에는 너무 이르다고 말했습니다.
Johnson 박사에 따르면 과거에는 대부분의 이종이식 연구가 인간과 가장 가까운 유전적 친척이기 때문에 인간이 아닌 영장류의 장기를 사용하는 데 초점을 맞추었습니다. 그러나 그 연구는 알려지지 않았지만 다른 영장류에서 인간으로 바이러스를 전염시킬 수 있는 심각한 위험 때문에 중단되었습니다.
그녀는 "그 위험은 돼지가 인간에게 옮기고 전염시키는 것으로 알려진 바이러스와 아직 알려지지 않은 병원체로부터 여전히 존재한다"고 덧붙였다. “수많은 다른 동물 종에서 발견된 인수공통전염병 바이러스인 SARS-CoV-2로 인한 치명적인 세계적 대유행의 3년차에 접어들면서 이종이식 진행에 대해 생각할 때 인수공통 병원체의 위험이 최우선이어야 합니다. .”
현재 이종이식을 위해 돼지 장기를 사용하는 것에 대한 관심으로 Johnson 박사는 일부 사람들이 매년 수백만 마리의 돼지가 고기 때문에 죽는다고 주장할 수 있지만 장기에 돼지 장기를 사용하는 것에 대한 실질적인 윤리적 문제는 없다고 말했습니다.
그녀는 “장기에 사용되는 돼지는 고기를 위해 도살되는 돼지와 사뭇 다르다”고 설명했다. "그들은 거부 반응을 방지하고 그들이 가지고 있는 알려진 레트로바이러스 중 일부를 제거하기 위해 유전적으로 변형되었습니다."
“인공수정과 제왕절개 출산을 포함한 감염 통제 조치를 받는 격리된 실내 무균 시설에서 평생 짧은 삶을 살 돼지입니다. 돼지를 여러 장기와 조직에 사용하는 경우 반복적인 수술, 구속 및 마취, 고통스러운 절차, 테스트 및 생검을 포함하여 장기간의 해를 입을 수 있습니다. 돼지는 지능적이고 사회적이며 감정적으로 복잡한 동물이며 장기 공장으로 돼지를 사용하는 것은 동물 보호 및 복지에 대한 현재 모범 사례를 위반하는 것입니다.”
존슨 박사는 이종이식을 사용하는 대신 의료계에 장기 부족 문제를 해결하기 위한 다른 대안을 모색할 것을 촉구합니다.
“하나는 장기 손상을 유발하는 당뇨병, 심장병, 고혈압과 같은 일반적인 질병에 대한 더 나은 치료법을 개발하여 이식의 필요성을 예방하는 것입니다.”라고 그녀는 말했습니다.
“또 하나는 3D 바이오프린팅 및 줄기 세포에서 인간 장기 성장과 같은 인간 관련 대안에 대한 연구를 가속화하는 것입니다. 확대된 기준 기증자(만성 질환이 있거나 고령인 기증자)로부터 장기를 확보하는 것은 이미 진행 중이며 필요한 사람들에게 더 많은 장기를 제공할 수 있습니다. 마지막으로, 우리는 더 많은 인간이 장기 기증을 하도록 장려하는 더 나은 방법을 찾기 위해 생명공학 돼지보다 사회공학을 사용해야 합니다.”
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