하버드 의대, ‘#슈퍼 쿨링’으로 장기 더 오래 지속 ”영하 4도에서 27시간 사람 간 보존“ 

#극저온 냉각 :

연구자들이 장기기여자의 장기를 영하의 온도로 보존하는 데 처음으로 성공했다. 그들은 조직이 얼지 않고 간을 섭씨 -4도까지 식혔다. 이 소위 과냉각을 통해 간은 몸 밖에서 최대 27시간 동안 생존했다. 팀이 "Nature Biotechnology" 저널에 보고한 것처럼 현재 일반적인 절차에서 가능한 것보다 3배 더 긴 시간이다.

 급성 기관 부전 또는 심각한 만성 질환이 있는 사람의 경우, 장기 이식이 종종 회복의 마지막 희망이다. 그러나 장기 기증자는 드물다. 장기 기증이 적을 뿐만 아니라 시간 요소도 공급을 제한한다. 예를 들어, 추출된 #간, #신장 및 유사 기관은 평균 9시간 이내에 이식받는 사람에게 있어야 한다. 몸 밖에서는 민감한 세포와 ​​구조가 매우 빨리 분해되기 때문이다.

따라서 연구원들은 차가운 상자에서 섭씨 4도에서 일반적인 수송에 대한 대안을 찾고 있으며 장기의 생존을 연장 할 수 있었다. 최근에는 소위 과냉각에 중점을 두었다. 이 방법에서, 조직은 유해한 얼음 결정을 형성하지 않으면서 기관을 마이너스 온도로 냉각시킨다. 자연의 원리에 영감을 얻었다. 일부 동물조차도 그러한 비법 덕분에 추운 계절에 살아남을 수 있다.

간 부동액 칵테일

 이것이 장기에서 어떻게 성공할까?

5년 전 미국 과학자팀은 쥐 간이 얼지 않고 -6도까지 냉각될 수 있음을 보여주었다. 이것은 특수 부동액을 첨가하여 가능해졌다. 그러나 이 절차는 200배 큰 인간 장기로 쉽게 이전 할 수 없다. 보스턴에 있는 #하버드의과대학의 Reinier de Vries는 “볼륨이 클수록 영하의 온도에서 얼음 결정이 형성되는 것을 막기 어렵다”고 설명한다.

 그러나 그와 그의 동료들은 그 일을 성공적으로 수행했다. 그들은 사람의 간에서 처음으로 과냉각 방법을 성공적으로 사용했다. 목표를 달성하기 위해 연구자들은 이전에 쥐에서 테스트 한 방법을 몇 가지 점에서 적용했다. 먼저 부동액의 조성을 최적화했다. 부동액 3-O-메틸 -D-글루코스와 폴리#에틸렌글리콜 외에도 #트레할로스와 #글리세롤을 혼합물에 첨가했다.  

이 물질들은 세포를 보호하고 안정화시키고 얼음 형성을 방지한다.

천천히 냉각 

▲ 앞으로는 기여된 장기가 운송을 위해 냉각보관 돼 오래 생존할 수 있다. © Sturti/ istock

 결정적인 단계를 위해, 연구원들은 사람 간과 유사하게 장기에 산소와 영양분을 공급하는 관류 기계에 사람 간을 연결했다. 이 기계를 통해 그들은 보존 액체를 서서히 공급하여 장기 전체에 고르게 분포시켰다.
 이어서, 간을 서서히 –4도 까지 냉각시켰다. 팀은 공기와의 접촉이 없는지 확인했다.
그들은 공기와의 상호 작용이 장기 표면에 자발적인 결정 형성의 위험을 증가시킨다는 것을 발견했다. 보존 후, 간을 관류 기계를 통해 점차 실온으로 되돌렸다.

해동 및 기능

장기가 절차에서 얼마나 잘 살아 남았을까?

결과는 과냉각 방식으로 인해 간이 신체 밖에서 최대 27시간까지 생존했으며, 기존 냉장 상자 운송보다 3배 더 오래 지속됐다. 과학자들이 보고 한 바와 같이, 과냉각 절차 후 간 기능은 이전과 마찬가지로 좋았다. 그들은 장기를 이식하지 않았지만, 시뮬레이션은 간이 아마도 새로운 신체로 이식한 후에도 쉽게 생존할 것이라고 제안했다.

브리스Vries의 동료인 샤논 테시어Shannon Tessier는 "기관이 이용 가능할 때, 적절한 수령인이 항상 가까이 있지는 않다"고 설명하면서 새로운 방법의 유용성을 확인했다. "장기 유효 기간이 길다는 것은 적합한 환자와 운송 수단을 찾는 데 더 많은 시간을 사용할 수 있다는 의미다. 또한 장기 기증자의 장기가 폐기되는 것이 줄어들고 적합한 장기로 더 오래 살 수 있음을 의미한다.“

테스트의 다른 대안

그러나, 과냉각 공정만이 현재 냉각기의 대안으로서 논의되고 있는 유일한 방법은 아니다.
예를 들어, 의사는 장기가 식지 않고 신체와 같은 상태로 유지되는 절차를 실험하고 있다.
동시에 운송중 장기는 실제로 유기체에 있는 것처럼 가장한다. 이 기술은 냉각 과정을 견딜 수 없는 이전에 손상된 장기에 특히 유용 할 수 있다.

(Nature Biotechnology, 2019; doi : 10.1038 / s41587-019-0223-y)
Quelle: Harvard Medical School/ National Institute of Biomedical Imaging & Bioengineering/ Massachusetts General Hospital
 

[더사이언스플러스=편집국 김지연 기자]

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