과학자들이 죽은 돼지의 장기에서 세포를 부활시키는 방법

돼지는 한 시간 동안 실험실에서 죽은 채 누워 있었습니다. 몸에는 혈액이 흐르지 않았고 심장은 고요했고 뇌파는 평평했습니다. 그런 다음 Yale 과학자 그룹은 심장-폐 기계와 유사한 장치로 죽은 돼지의 몸에 맞춤형 솔루션을 펌핑했습니다.

다음에 일어난 일은 과학이 삶과 죽음 사이의 벽으로 간주하는 것에 대한 질문을 추가합니다. 돼지는 어떤 식으로든 의식이 있는 것으로 간주되지 않았지만 겉보기에 죽은 세포가 되살아났습니다. 과학자들이 OrganEx라고 부르는 용액이 정맥과 동맥을 순환하면서 심장이 뛰기 시작했습니다. 심장, 간, 신장, 뇌를 포함한 장기의 세포가 다시 기능을 하고 있었고, 동물들은 결코 전형적인 죽은 돼지처럼 뻣뻣해지지 않았습니다.

한 시간 동안 죽은 다른 돼지들은 몸에 혈액을 공급하는 기계인 에크모(ECMO)로 치료를 받았습니다. 그들은 뻣뻣해지고, 장기는 부어오르고 손상을 입었고, 혈관은 무너졌고, 등에 피가 고인 자줏빛 반점이 생겼습니다.

그룹 그 결과를 보고했다 자연의 수요일.

연구자들은 그들의 목표가 언젠가는 의사가 죽은 후에도 생존 가능한 장기를 얻을 수 있도록 함으로써 이식을 위한 인간 장기의 공급을 늘리는 것이라고 말합니다. 그리고 그들은 자신들의 기술이 치명적인 심장마비 후 심장이나 대뇌졸중 후 뇌의 심각한 손상을 예방하는 데에도 사용되기를 희망한다고 말합니다.

그러나 이번 발견은 첫 번째 단계에 불과하다고 이 그룹과 긴밀히 협력한 예일 대학의 생명윤리학자인 Stephen Latham은 말했습니다. 그는 이 기술이 “인간에게 사용되는 것과는 거리가 멀다”고 강조했다.

예일 의과대학의 신경과학, 비교의학, 유전학, 정신의학 교수인 네나드 세스탄(Nenad Sestan) 박사가 이끄는 이 그룹은 세포를 되살리는 능력에 놀랐습니다.

“우리는 무엇을 기대해야 할지 몰랐습니다.”라고 예일 대학의 신경과학자이자 이 논문의 저자 중 한 명인 David Andrijevic 박사가 말했습니다. “우리가 복원한 모든 것은 우리에게 놀라운 것이었습니다.”

그 일과 관련이 없는 다른 사람들도 비슷하게 놀랐습니다.

신흥 기술의 윤리적, 법적, 사회적 영향을 연구하는 듀크 법대 교수인 Nita Farahany는 “믿을 수 없는 놀라운 일입니다.”라고 말했습니다.

그리고 Dr. Farahany는 이 연구가 죽음의 정의에 대한 질문을 제기한다고 덧붙였습니다.

“우리는 죽음을 사물, 존재의 상태라고 생각합니다.”라고 그녀는 말했습니다. “돌이킬 수 있는 죽음의 형태가 있습니까? 아니면?”

작업은 몇 년 전에 그룹이 수행했을 때 시작되었습니다. 유사한 실험 도살장에서 죽은 돼지의 두뇌로 말이죠. 돼지가 죽은 지 4시간 후, 이 그룹은 BrainEx라고 하는 OrganEx와 유사한 용액을 주입했고 죽어야 할 뇌세포가 되살아날 수 있다.

예일대 팀의 또 다른 구성원인 즈보니미르 브르셀야 박사는 “그것이 그들이 전신을 소생시킬 수 있는지 물어보게 했다”고 말했다.

OrganEx 솔루션에는 영양소, 항염증제, 세포 사멸을 방지하는 약물, 신경 차단제(뉴런의 활동을 약화시키고 돼지가 의식을 회복할 가능성을 막는 물질) 및 각 동물의 혈액과 혼합된 인공 헤모글로빈이 포함되어 있습니다.

죽은 돼지를 치료할 때 조사관은 동물이 고통받지 않도록 예방 조치를 취했습니다. 돼지는 심장을 정지시켜 죽기 전에 마취되었고 실험 내내 깊은 마취가 계속되었습니다. 또한 OrganEx 솔루션의 신경 차단제는 뇌가 활성화되지 않도록 신경이 발화하는 것을 중지합니다. 연구원들은 또한 화학 반응을 늦추기 위해 동물을 식혔습니다. 개별 뇌 세포는 살아 있었지만 뇌에서 조직화된 전체 신경 활동의 징후는 없었습니다.

장기 이식에 대해 자세히 알아보기

한 가지 놀라운 발견이 있었습니다. OrganEx로 치료한 돼지는 연구원들이 이미징을 위해 요오드 조영제를 주입했을 때 머리를 움츠렸습니다. Latham 박사는 움직임의 이유는 알려지지 않았지만 뇌와 관련된 징후는 없다고 강조했습니다.

Yale는 이 기술에 대한 특허를 출원했습니다. Sestan 박사는 다음 단계는 장기가 제대로 기능하고 성공적으로 이식될 수 있는지 확인하는 것이라고 말했습니다. 그 후 얼마 후 연구자들은 이 방법이 손상된 심장이나 뇌를 복구할 수 있는지 여부를 테스트하기를 희망합니다.

네이처 저널은 두 명의 독립적인 전문가에게 연구에 대한 논평을 써달라고 요청했습니다. 하나의네덜란드 Groningen 대학의 이식 외과의인 Dr. Robert Porte는 이식에 사용할 수 있는 장기 풀을 확장하기 위해 시스템을 사용할 수 있는 가능성에 대해 논의했습니다.

전화 인터뷰에서 그는 OrganEx가 환자가 뇌사 상태가 아니라 생명 유지 장치가 무의미할 정도로 뇌 손상을 입은 상황에서 미래에 사용될 수 있다고 설명했습니다.

Porte 박사는 대부분의 국가에서 인공 호흡기를 끈 후 이식 외과 의사가 장기를 제거하기 전에 5분 동안 “접촉 금지” 정책이 있다고 말했습니다. 그러나 그는 “수술실로 달려가기 전에 몇 분이 더 흐를 것”이라고 말했다. 그때가 되면 장기가 손상되어 사용할 수 없게 될 수 있다.

그리고 때때로 환자는 생명 유지가 중단되었을 때 즉시 사망하지 않지만 장기가 건강을 유지하기에는 심장 박동이 너무 약합니다.

“대부분의 국가에서 이식 팀은 환자가 죽을 때까지 2시간을 기다립니다.”라고 Port 박사는 말했습니다. 그런 다음 그는 환자가 아직 죽지 않았다면 장기를 회수하려고 하지 않는다고 말했습니다.

그 결과, 생명 유지 후 사망한 환자의 50~60%가 장기 기증을 원하는 가족이 기증자가 될 수 없습니다.

OrganEx가 그러한 장기를 소생시킬 수 있다면 그 효과는 “거대할 것”이라고 Porte 박사는 말했습니다.

그만큼 다른 의견 New York University의 Grossman School of Medicine에서 이식 윤리 및 정책 연구 책임자인 변호사이자 윤리학자인 Brendan Parent가 작성한 것입니다.

전화 인터뷰에서 그는 OrganEx가 제기하는 “삶과 죽음에 관한 까다로운 질문”이라고 말한 것에 대해 논의했습니다.

“죽음에 대한 의학 및 법적 정의에 따르면 이 돼지들은 죽었다”고 Parent 씨는 말했습니다. 그러나 그는 “중요한 질문은 어떤 기능과 어떤 종류의 기능이 사물을 변화시킬 것인가?”라고 덧붙였다.

그룹이 용액에 신경 차단제를 사용하지 않고 뇌가 다시 기능한다면 돼지는 여전히 죽을까요? 이식을 위해 장기를 보존하는 것이 목표이고 그 과정에서 돼지가 어느 정도 의식을 되찾는다면 윤리적 문제가 발생할 것입니다.

그러나 환자가 심각한 뇌졸중을 앓았거나 익사한 희생자라면 뇌 기능을 회복하는 것이 목표가 될 수 있습니다.

“만약 우리가 이 기술을 사람들을 도울 수 있는 수준까지 끌어올리려면 신경 차단제 없이 뇌에서 무슨 일이 일어나는지 봐야 할 것입니다.”라고 Parent 씨는 말했습니다.

그의 의견으로는 이 방법은 결국 뇌졸중이나 익사 피해자와 같이 혜택을 받을 수 있는 사람들에게 시도되어야 할 것입니다. 그러나 그것은 윤리학자, 신경학자, 신경과학자들의 많은 숙고를 요구할 것입니다.

“우리가 거기에 도달하는 방법은 중요한 질문이 될 것입니다.”라고 Parent씨는 말했습니다. “우리가 가지고 있는 데이터가 언제 이러한 도약을 정당화합니까?”

또 다른 문제는 OrganEx가 죽음의 정의에 미칠 수 있는 의미입니다.

OrganEx가 혈액 및 산소 결핍 후 세포가 회복되지 않는 시간이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 길다는 것을 계속해서 보여준다면, 사람이 사망했다고 결정되는 시간에 변화가 있어야 합니다.

“이상하긴 하지만 인공호흡기 개발 과정에서 겪은 일과 다르지 않습니다.”라고 Parent씨는 말했습니다.

“다른 시대에는 죽은 사람이라고 불릴 수도 있는 사람들이 많이 있습니다.”라고 그는 말했습니다.

출처: https://www.nytimes.com/2022/08/03/science/pigs-organs-death.html