출처: 메디컬포토

향후 2~3년 내에 인공신장이 신장투석을 대신해 표준 신장이 될 가능성이 열렸다. 2016년 미국 밴더빌트 대학 메디컬센터의 윌리엄 피셀 박사과 캘리포니아 대학의 슈보 로이 교수는 인공신장을 개발하기 시작했다. 두 사람이 사용한 바이오 하이브리드 방법은 살아있는 신장 세포를 특수 마이크로칩과 결합한 것이다. 이 칩은 사람의 심장을 동력원으로 삼아 혈류의 노폐물을 여과한다.

인공신장 연구 
“실험실 접시에서 배양한 신장 세포를 살아있는 세포가 들어있는 생물반응장치 속에 넣어 배양했다”고 피셀 박사는 말했다.

이번 신장 프로젝트를 통해 신장이식의 주요 문제인 장기 거부를 피하기 위해 기증자와 수혜자의 조직 검사가 정확하게 일치하는 점을 해결할 수 있으리라는 전망이다. 게다가 이 방법은 신장 이식의 수요와도 일치할 수 있을 것이다. 신장은 노폐물을 제거하고, 전해질을 조절하며, 산성 균형을 유지하고, 혈압을 조절하며, 필요한 호르몬을 생성하는 등 인체에서 중요한 기능을 하고 있다. 한편, 인공신장은 환자들에게 ▲바이오 하이브리드 접근법은 신장 세포로 준비된 생물반응장치를 사용한다 ▲혈액의 독소를 여과하는 특수 세포막을 가지고 있다 ▲기존의 신장 투석보다 효율적이다 ▲신장투석 및 후속 치료법에 드는 비용 대비 효과적이다 ▲신장투석으로 인한 감염 위험이 없기 때문에, 병원 진료 횟수가 줄어든다 등의 이점을 제공한다.

세계 최초의 인공신장은 일반 수술 방법으로 환자의 체내로 삽입할 수 있다. 신장이 효과적으로 작용하는 것을 확인했기 때문에, 손상된 신장과의 교체를 권장할 수 있다. 앞서 언급한 것처럼, 생체 공학적인 신장의 여과 시스템은 일반 신장과 유사하게 작용하며, 마이크로칩을 통해 심장에서 조절한다.

각각의 신장에는 나노기술을 사용해 만든 15개의 마이크로칩을 내장할 것이다. 마이크로칩이 필터링 기능을 하고, 마이크로칩 주위에서 신장 세포가 자라게 된다. 공학기술팀은 혈전이나 신장 손상이 발생하지 않도록 지속적인 혈류 테스트를 이미 완료한 상태이며, 지금까지 생체공학적 신장에서 어떠한 문제도 발견되지 않았다.

“이번 프로젝트는 장기 이식의 희소성 문제를 위한 영구적인 해결책을 만드는 것을 취지로 하고 있다. 우리는 신장투석을 해야만 하는 만성 신장질환자들이 선택할 수 있는 범위를 늘릴 것이다”라고 피셀 박사는 말했다.

밴더빌트 대학의 바이오메디컬 기술자인 아만다 벅은 최대 혈류 효율성 채널을 개선하기 위해 생체공학적 신장의 체액 역동성을 분석할 컴퓨터 프로그램을 사용하고 있다.

현재 미국에서만 10만 명 이상의 환자가 신장이식을 기다리며 대기자 리스트에 이름을 올려두었다. 그리고 해마다 약 3,000명이 대기자 리스트에 추가되고 있다고 국립신장재단(National Kidney Foundation)은 밝혔다.