미국 미네소타 대학의 과학자들이 실험실에서 첨단기술을 이용해 사람의 심장을 배양하는 데 성공했다고 홍콩의 싱따오르빠오(星島日報)가 5일 보도했다.
이번에 배양에 성공한 인공심장은 앞으로 수주일 안에 박동을 시작해 심장병 환자들에게 희망을 주는 의학사상 획기적 쾌거라고 이 신문은 전했다.
과학자들은 이미 사람의 장기(臟器)를 인공으로 배양한다는 개념을 갖고 있었다. 일련의 영국 과학자들은 2007년에 환자에게서 추출한 골수(骨髓)를 이용해 사람의 심장 판막 세포를 배양하는데 이용했다.
1년 뒤 몇몇 과학자들이 스스로 박동하는 동물 심장을 배양하는 데 성공했다. 하지만 이번에 미네소타 대학 과학자들은 사람의 심장을 배양하는 데 처음으로 성공한 것이다.
이번에 성공한 장기(臟器) 배양기술은 심장에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 이론상으로는 간과 폐 및 신장 등 다른 장기에도 적용할 수 있다.
연구원들은 먼저 심장을 기증한 사람에게서 심장을 떼어낸 뒤 근육세포를 제거했다. 그리고 남은 단백질 백본(단백질을 이루는 뼈대)과 구조로 하나의 줄기세포인 ‘유령심장(幽靈心臟)’을 만들었다. 이어 이 줄기세포를 주입하고 다른 세포로 에워싸면 세포분열을 거쳐 스스로 성장하고 최종적으로 건강한 심장 세포로 발전했다.
인공 심장 배양에 성공한 과학자는 뉴올리언즈에서 거행된 미국심장학회 연례회의 석상에서 그들의 연구결과를 발표했다. 그들은 사람의 심장을 배양하는 과정은 매우 복잡해 주입한 줄기세포 수량이 백만개 이르고 다양한 영양제도 투입했다. 줄기세포는 사람의 심장 단백질 백본을 인식해야 비로소 심장으로서 세포분열과 성장을 할 수 있다.
이번 연구를 주도한 재싱의학전문가인 테일러 교수는 “본래 심장을 배양하는 이 기술을 채용하면 스스로 성장할 수 있다. 우리는 향후 수주일 안에 박동을 시작할 것으로 기대한다”고 말했다. 그들은 인공심장이 박동을 시작하면 피를 보내는 펌프기능을 할 것으로 믿고 있다.
하지만 과제는 많이 남아 있다. 하나의 중요한 장애요인은 이 인공심장을 어떻게 복잡다단한 혈관순환계통에 접목시켜 산소를 신체 각 기관에 공급하느냐 하는 점이다. 과학자들은 이렇게 배양된 심장 박동속도와 횟수를 정상 수준으로 유지하는 방법도 역시 개발해야 한다.