이종 장기 이식 연구 진행 상황

1920년 러시아 의사 세르게이 보로노프는 환자들에게 젊음의 활력을 불어넣기 위해 침팬지 고환 조각을 노인들의 음낭에 이식했다. 그로부터 10년 후 수백 명이 이런 시술을 받았다. 여성들은 또한 폐경기 증상을 치료하기 위해 오랑우탄 난소 조직 이식을 받았습니다. 2008년에 환자 Claudia Castillo는 사망한 기증자로부터 기관 이식 장기를 추출했습니다. 기증자로부터 기관을 채취하여 크기로 자른 후 클라우디아의 몸에서 추출한 줄기세포 배양 환경의 비계에 넣어 최종적으로 해당 기관 조직으로 성장시켰습니다.

이번 쥐 실험을 바탕으로 그녀는 돼지의 심장과 간을 배양하기 위해 반복적으로 노력했습니다. 돼지는 몸집이 더 크고, 몸집이 큰 것보다 돼지를 키우는 것이 더 쉽기 때문입니다. . 작은 마우스 장기가 더 쉽습니다. 세포가 제거된 이식된 간 기관은 심장보다 먼저 성장할 것으로 예상됩니다.

다른 연구 그룹도 이식된 간 배양에 관한 연구에 참여하고 있는데, 과학자 스티븐 바딜락(Steven Badylak)은 현재 쥐에서 간 탈세포화를 배양하는 방법을 개발했다고 밝혔지만 이 기술은 아직 공개되지 않았습니다. 또한 미국 매사추세츠 종합병원 연구팀장 마틴 야무쉬(Martin Yarmush)는 인공 이식 가능한 쥐 간 장기를 개발해 간 기능을 갖춘 이식 장기를 실험실에서 배양할 수 있음을 입증했다. 연구팀의 Korkut Uygun에 따르면, 연구팀의 궁극적인 목표는 단순한 동물 장기가 아닌 인간의 탈세포화된 이식 장기를 성장시키는 것입니다. 도리스처럼 배양되는 복잡한 장기가 직면하는 가장 큰 과제는 장기의 모든 세포가 환자의 혈액과 어떻게 혼합되는지 확인하는 것입니다. 혈액이 들어가지 않으면 이식된 장기 중앙의 세포가 심하게 저산소 상태가 되어 포스트가 발생하게 됩니다. -이식 세포가 죽습니다. 도리스는 이 어려움을 극복할 방법이 있다고 말했습니다. 2008년 1월, 그녀가 이끄는 연구팀은 신생아 쥐의 심장 세포를 기반으로 박동하는 심장을 성장시켰으며, 이 심장은 3차원 모양을 유지하고 모든 혈관으로 채워져 있었습니다. 새로운 세포를 이식하면 혈관 조직이 자랄 것입니다. 또한 도리스는 동맥, 정맥, 모세혈관을 포함한 세포로 거의 전체 혈관계를 재현할 수 있었다고 말했습니다. 그녀는 “혈관을 키웠기 때문에 새로운 이식 장기가 자연스럽게 환자의 혈액 공급 시스템과 연결될 수 있다”며 “이식된 심장 장기가 성장하는 과정에서 줄기세포는 심실과 심방에서 내피세포로 전환되고, 또한 혈관과 심장 평활근 세포를 형성할 수 있습니다.

이종 장기 이식 기술의 선두 개발자인 피츠버그 대학 의과대학의 데이비드 쿠퍼(David Cooper)는 "벌거벗은" 돼지 심장이 여전히 알파갤 항원을 가지고 있으며, 인간의 면역력을 인식할 수 있다고 지적했다. 그리고 그 공격을 받습니다. 그러나 유니버시티 칼리지 런던(University College London)의 재생의학 교수인 크리스 메이슨(Chris Mason)은 배양된 탈세포화된 돼지 장기 중 상당수가 돼지 장기에서 인간의 면역 체계를 공격하는 물질을 완전히 제거해야 하며 그렇지 않으면 앞으로는 보조 면역 약물을 투여받지 못한다고 지적했습니다. , 수백만 명의 환자가 돼지 심장 이식을 받으면 심장 판막 및 관련 조직에 부작용을 겪게 됩니다. 탈세포화 이후 돼지 심장은 이제 인간 심장 이식을 위한 '비계'가 됐다.

동물 장기 이종이식의 거부반응 과정은 어떤 면에서 동종이식 거부반응과 유사해 참고자료로 활용될 수 있다. 그러나 이종 이식에는 고유한 특성이 있습니다. 세포 표면에 더 많은 "외부 물질"이 있어 숙주와 강한 반응을 일으키게 됩니다. 이 종 간 이식은 천연 항체, 보체, NK 세포 및 거대분자를 포함하여 큰 분자 차이를 갖습니다. . 식균작용 등 초급성 거부반응(HAR)은 혈액 순환 후 몇 분 또는 몇 시간 내에 자주 발생하며, 회복 불가능한 체액 거부반응은 수술대에서 가장 흔히 발생하며 며칠에서 몇 주까지 발생합니다. 혈관화된 장기 이식 후, 이는 또한 수술 후 초기에 흔히 발생하고 빠르게 진행되는 비가역적인 체액 거부반응이며, 수혜자의 순환 혈액에 항공여 항체가 존재한다고 해서 반드시 HAR 및 AVR, 가속화된 세포 거부반응이 발생하는 것은 아닙니다. 거절이 발생할 수 있습니다.

이 반응은 면역억제제에 의해 제대로 억제되지 않습니다. 수용자 항-공여 항체의 존재는 항체 의존성 세포 매개 세포독성을 촉진하고 세포 거부를 촉진할 수 있습니다. 병리학적 증상은 간질성 부종과 국소적인 염증 세포 침윤, 그리고 세포 침윤을 동반한 국소 모세혈관을 특징으로 합니다. 이종이식편의 면역 장벽도 동종 이식편(동종이식편)의 면역 장벽보다 훨씬 높습니다.

이종 장기이식 거부반응의 유형

기증자와 수혜자의 인종적 유전적 배경의 차이 정도에 따라 일치형과 불일치형으로 나누어진다. 조정된 이종 이식은 쥐와 생쥐와 같은 가까운 종의 동물 사이에서 발생하며, 조정되지 않은 이종 이식은 먼 종의 종 사이에서 발생하며, 거부반응은 종종 몇 분 또는 몇 시간 내에 측정되는 등의 HAR 발생으로 이어집니다. 인간에게 돼지 장기 이식, 기니피그 및 쥐 이식. 일부 학자들은 조화 이종 이식을 거부 메커니즘에 따라 어려운 유형과 쉬운 유형으로 나누고, 비협조 이종 이식은 항체 유형과 비항체 유형으로 구분합니다. 차이점은 조정된 이종이식에서는 항체가 유도되는 반면, 조정되지 않은 이종이식에서는 기존의 천연 항체가 있다는 것입니다. 이종이식은 인간 이식 장기의 부족에 희망을 가져오지만 일부 과학 실험에 따르면 여전히 걱정스러운 문제가 있는 것으로 나타났습니다. 미국 캘리포니아 스크립스 연구소의 다니엘 살로몬(Daniel Salomon) 등은 실험을 통해 돼지에서 흔히 발견되는 '돼지 내인성 레트로바이러스'가 인간 세포를 감염시킬 수 있다는 사실을 발견했습니다. 살로몬 등은 또한 면역 기능이 억제된 실험용 쥐에 돼지 췌장 세포를 이식한 후 바이러스가 활성화되어 쥐 신체의 다양한 조직을 감염시키는 것을 발견했습니다.

과학자들은 이 바이러스가 돼지에게 유해하다는 사실을 발견하지 못했고, 감염된 실험실 쥐는 질병에 걸리지 않았습니다. 그러나 바이러스에 의한 인간 감염의 결과는 아직 알려지지 않았습니다. 동물마다 미생물군이 다르며, 한 동물에게 무해한 바이러스가 다른 동물에게 심각한 해를 끼칠 수 있다는 것은 전례 없는 일이 아닙니다. 1997년에 University College London의 Robin Weiss와 다른 사람들은 돼지에서 두 가지 새로운 바이러스를 발견했다고 보고했습니다. 이 두 바이러스는 돼지의 건강에 해를 끼치지 않을 뿐만 아니라 돼지의 신체 기능을 어느 정도 향상시킨다. 그러나 원숭이, 고양이 및 일부 새에서는 백혈병을 일으킬 수 있습니다. 과학자들은 그 구조를 토대로 이들이 인간에게 백혈병을 일으킬 수도 있다고 믿고 있습니다.

과학자들은 인간이 여전히 돼지의 다양한 바이러스에 대해 너무 적게 알고 있으며 돼지 장기를 인간에게 이식하는 것은 위험하며 심지어 상상할 수 없는 결과를 초래하는 새로운 대규모 전염병을 유발할 수도 있다고 우려합니다.

바이러스 문제가 이종 이식의 전망에 어두운 그림자를 드리우고 있음에도 불구하고 많은 과학자들은 여전히 ​​그러한 연구를 계속하는 것을 선호합니다. 그들은 이종 장기 이식이 의학적 잠재력이 크므로 중도에 포기해서는 안 된다고 지적했습니다. 과학자들은 돼지의 바이러스에 대한 심층적인 연구를 통해 이에 대응하는 대응 방법을 찾고 이식 시험에 대한 엄격한 조사와 통제를 요구하고 있습니다.