KoNIBP 재단법인 국가생명윤리정책원 (KOREA NATIONAL INSTITUTE FOR BIOETHICS POLLICY)

※ 기사1. Pig organs partially revived in dead animals — researchers are stunned

https://www.nature.com/articles/d41586-022-02112-0

※ 기사2. Partially revived pig organs could force a rethink of critical-care processes

https://www.nature.com/articles/d41586-022-02060-9

※ 관련 해외 언론동향 [돼지의 뇌가 사망 후 몇 시간 동안 몸 밖에서 살아있었다는 연구결과가 나옴]

http://www.nibp.kr/xe/index.php?mid=news2&page=39&document_srl=138520

과학자들은 이 연구 결과가 아직은 임상적으로 유의미한 것은 아니라고 경고하지만, 죽음이란 무엇인가에 대한 윤리적 의문을 불러온다고 말한다.

연구자들은 돼지가 죽은 지 한 시간 후에 심장, 뇌와 같은 필수 장기의 순환 및 세포 활동을 복원하였다. 이 연구는 ‘혈액 순환과 산소 공급이 정지되었을 때 발생하는 심정지 사망은 돌이킬 수 없다’라는 일반적 생각에 도전하고 있으며, 죽음이 무엇인가에 대한 윤리적 의문을 불러온다. 이는 2019년 발표된 연구*를 뒤이은 것으로 동일한 과학자들에 의해 수행되었다. 그들은 돼지가 죽은 지 4시간 후에, 돼지의 몸에서 분리된 뇌를 되살렸다. 해당 실험은 ‘뇌사는 죽음이다.’라는 생각에 의문을 던졌다. *관련 해외 언론동향 참고

North Carolina, Durham의 듀크 대학의 신경 윤리학자인 Nita Farahany는 최근 실험에 대해 매우 놀랍다고 말했다. 비록 이 연구가 아직은 초기(예비) 단계에 있으나 그녀는 이것이 시간이 지나면 인체의 인지된 한계를 극복할 수 있다는 것을 암시한다고 말했다.

2019년, 신경과학자들과 연구자들은 돼지 뇌에서 용액의 내용물, 흐름, 온도를 조절하기 위하여 펌프, 히터 그리고 필터망을 사용하였다. 놀랍게도, BrainEx라 불리는 관류 시스템을 통해 사망한 돼지 뇌의 구조적·기능적 특성이 회복될 수 있었다. 그리고 이번 주, BrainEx의 개발자들이 이끄는 Connecticut, New Haven의 예일대학 의과대학 연구팀이 해당 시스템의 업데이트 내용을 Nature 학술지에 발표하였다. OrganEx*는 1시간 동안 죽은 돼지 몸 전체의 혈액 순환을 회복하고 손상된 세포를 복구시켜, 돼지의 심장, 간, 신장 등 일부 장기를 다시 기능하게 했다.

*전신에 혈액 대체 용액을 순환하게 만드는 시스템. 대체용액은 영양분, 항염증제, 신경차단제, 인공 헤모글로빈, 돼지의 피 등을 섞어 만듦

2019년 논문과 동일하게, 이 연구는 죽음의 정의와 사후 장기기증 윤리에 대한 논쟁을 다시 불러일으킬 것으로 보인다. 그러나, 저자들은 이 결과가, 특히 뇌의 전기 활동이 없는 상태에서, 돼지들이 죽은 이후에 다시 살아났다는 것을 의미하는 것은 아니라고 경고했다. 예일 대학의 신경과학자이자, 연구팀의 Zvonimir Vrselja는 "우리는 동물들이 죽었을 때 세포들이 할 수 없는 것을 하도록 만들었다"라고 말했다. "우리는 그것이 임상적으로 유의미하다고 말하는 것이 아니다. 그러나 그것은 분명 올바른 방향으로 가고 있다.”

윤리적 도전

Farahany는 만약 언젠가 이 기술이 사후 뇌 활동을 회복시킬 수 있다면, 잠재적 영향은 윤리적 도전이 될 것이라고 말한다. 연구자들은 돼지의 뇌에 전기 활동이 없었던 것은 돼지에게 주입된 용액이 정상 체온보다 차가운 28°C였기 때문에, 또는 전기 활동을 억제할 수 있는 마취제 성분의 화합물과 신경 차단제를 포함하고 있다는 점에 주목했다. Farahany는 미래 연구자들이 실험 중 돼지가 머리를 홱 움직인 것(neck-jerking)을 고려하여 뇌 활동 회복 실험을 진행하는 것이 중요할 것이라 말했다.

뉴욕대학의 생명윤리학자 Arthur Caplan은 이번 연구는 죽음이 순간이 아닌 과정이라는 점을 강조하며, 한 사람의 죽음을 선언하는 획일적인 방법을 찾아내는 것을 어렵게 만든다고 말했다. 이것은 의학이 계속 발전함에 따라 죽음의 법적인 정의를 이에 맞춰야 하는 것을 계속해야 한다는 것을 의미한다고 그는 덧붙였다. “사람들은 뇌사에 초점을 맞추는 경향이 있으며, 심정지 사망(cardiac death)이 언제 발생하는지에 대한 논의는 많지 않다. 이 논문은 중요한 방식으로 그것을 깨닫게 할 것이다.”

연구 초록 

※ Cellular recovery after prolonged warm ischaemia of the whole body

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05016-1 

혈류의 중단 또는 허혈성 손상 후, 유해한 분자 전달(Cascades)은 포유류의 세포에서 시작되어 결국 죽음에 이르게 한다. 그러나, BrainEx를 사용한 돼지 뇌 연구와 같이, 표적적 개입을 통해 이러한 과정은 사후 몇 분 또는 몇 시간 후에 완화되거나 역전될 수 있다. 현재까지, 단일 장기 개입을 온전한 전신 적용으로 변환하는 것은 혈액 순환 및 다기관 생리학적 문제로 방해받고 있다. 본 연구에서는 BrainEx 체외박동혈류시스템(extracorporeal pulsatile-perfusion system)과 세포보호 관류액의 돼지 전신 적용을 위한 OrganEx에 대해 서술한다. Warm ischaemia 1시간 후, OrganEx 적용은 조직의 완전한 상태를 보존하였으며, 세포가 죽는 것을 감소시키고, 여러 주요 장기의 선택된 분자 및 세포 분열 과정을 복원하였다. 또한, 단일 핵 전사 분석은 특정 분자 및 세포 복원 과정을 반영하는 장기 및 세포 유형 특정 유전자 발현 패턴을 밝혀냈다. 본 연구는 정의된 허혈 기간 및 다기관에 걸친 관류 개입 동안 세포 유형 특정 변화의 포괄적 자원을 구성하며, 대형 포유류에서 장기화된 전신 Warm ischaemia 후, 세포 기능 회복에 대한 잠재력을 보여준다.