KoNIBP 재단법인 국가생명윤리정책원 (KOREA NATIONAL INSTITUTE FOR BIOETHICS POLLICY)

□ [기사] Scientists perform the first pig-to-human lung transplant

https://www.sciencenews.org/article/first-pig-to-human-lung-transplant

□ [참고기사 1] First pig-to-human lung transplant announced by Chinese scientists

https://www.nationalgeographic.com/science/article/first-pig-to-human-lung-transplant-china?utm_source

□ [참고기사 2] Scientists transplant pig lung into brain-dead patient in world-first

https://www.euronews.com/health/2025/08/25/scientists-transplant-pig-lung-into-brain-dead-patient-in-world-first?utm_source

□ [참고기사 3] Xenotransplantation—reflections on the bioethics

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11080824/?utm_source

중국의 과학자들이 세계 최초로 유전자 편집된 돼지의 폐를 뇌사자에게 이식하는 실험을 성공적으로 수행했다고 발표했다. 손상과 거부 반응의 징후는 있었지만, 이식된 폐 조직은 환자 가족이 연구 중단을 요청하기까지 9일간 기능을 유지했다. 유전자 편집된 돼지의 신장, 심장, 간을 인간에게 이식하는 것은 이전 연구들에서 이미 입증되었으나, 폐의 경우 해부학적·생리학적 복잡성으로 인해 이식이 훨씬 더 어려운 장기로 평가 되어왔다. 장기 거부 반응 및 감염 가능성 등 극복해야 할 중요한 과제들이 아직 남아 있지만, 전문가들은 이번 연구 결과가 폐 이종이식의 기술적 가능성을 입증하는 이정표이자 미래의 장기 이식 패러다임을 바꿀 수 있는 중요한 첫걸음으로 평가하였다.

 폐 이종이식 연구의 개요

2024년 5월 15일, 연구진은 6개의 유전자 편집 과정을 거친 중국 바마샹(Bama Xiang) 돼지의 좌측 폐를 뇌출혈 및 뇌탈출증으로 뇌사 상태인 39세 남성에게 이식했다. 해당 환자는 4차례의 임상 평가를 통해 뇌사 상태로 판정된 바 있다. 공여 돼지로부터 장기 채취 후 재관류*에 이르기까지 총 냉허혈 시간*은 206분이었다. 광범위한 임상 검사와 생리학적·생화학적 데이터가 수집되었고, 거부 반응과 이종이식 폐의 기능을 평가하기 위해 반복적인 모니터링·생검, 면역억제제 복용 순응도 평가 및 혈액가스 분석이 실시되었다. 실험은 수혜자 가족의 요청에 따라 이식 후 9일째에 종료되었다.

*재관류(Reperfusion): 수혜자에게 이식된 장기에 혈류가 다시 공급되기 시작하는 시점

*냉허혈 시간(Cold Ischemia Time): 장기를 채취한 후 냉장 보관 상태에서 혈류 없이 보존되는 시간으로, 장기 이식의 성공률에 영향을 미치는 중요한 지표

 폐 이종이식 수술 절차 및 경과

① 돼지 폐에 대한 거부 반응을 줄이기 위해 CRISPR 유전자 가위 기술을 이용해 6개의 유전자 편집 절차 진행

② 뇌출혈 및 뇌탈출증으로 뇌사 판정을 받은 39세 남성에게 유전자 편집된 돼지 폐 이식

③ 이식 직후 초기 거부 반응 없이 정상적인 혈액 순환 유지

④ 수술 후 24시간이 지나면서 폐 손상의 징후와 폐부종이 관찰되기도 하였으나, 수혜자에게 강력한 면역억제제 투여와 함께 스테로이드를 증량하여 치료 병행

⑤ 수술 후 3일째, 수혜자의 면역 체계에서 나오는 항체가 이식된 폐를 공격하기 시작

⑥ 수술 후 3일째와 6일째, 항체에 의한 거부 반응이 이식된 폐 조직에 손상을 초래하였으나 9일째에는 부분적인 회복 관찰

⑦ 이식된 폐는 216시간(9일) 동안 기능하였고, 즉각적인 거부 반응이나 감염 없이 기능 유지

 연구의 의의

- 유전자 편집된 돼지의 폐가 인간의 몸속에서 일정 기간 생존하고 기능할 수 있음을 최초로 입증

- 전 세계적으로 폐 기증자가 턱없이 부족한 상황에서, 유전자 편집 돼지로부터의 안정적인 장기 공급의 가능성

- 이종이식 된 폐가 초급성 거부 반응이나 초기 이식편대숙주반응(GVHD)* 없이 유지됨으로써, 기존에 폐 이종이식을 제한해 왔던 주요 장벽 극복

  *이식편대숙주반응(GVHD): 공여된 면역세포(이식편)가 환자(숙주)의 몸을 외부의 적으로 인식하여 공격함으로써 발생하는 면역학적 반응

 연구의 단점 및 한계

- 수혜자의 폐가 환자의 몸에 여전히 존재하므로, 수혜자의 폐가 이식된 폐의 기능 및 면역 반응에 영향을 미칠 가능성

- 면역 반응 억제를 위해 수혜자에게 많은 항체 투여 및 거부 반응을 줄이기 위해 실시한 유전자 편집이 이종이식 결과에 영향을 미칠 가능성

- 추적 관찰 기간이 9일이므로, 장기 생존성 및 만성 거부 반응에 대한 불명확성

 윤리적 쟁점

⑴ 윤리적 검토 및 동의 절차가 적절했는지의 여부

: 명시적 동의를 표명할 수 없는 뇌사 환자를 대상으로 실험하는 것은 복잡한 생명윤리적 문제를 가진다.

⑵ 동물 복지에 대한 논란

: 돼지를 실험 대상 및 장기(organ) 공급자로 사용하는 것은 동물 복지 논란을 일으킬 수 있으며, 유전자 편집 과정에서 유발되는 돼지의 고통에 대한 윤리적 문제가 있다.

⑶ 감염병(전염병) 위험과 공중보건의 문제

: 이종이식 수혜자 개인의 문제뿐 아니라, 잠재적으로 사회 전체에 전염병을 확산시킬 가능성과 인류 건강에 있어 잠재적인 위협 요소가 될 수 있다.

⑷ 인간-동물 경계의 모호성

: 유전자 편집을 통해 돼지에게 인간 유전자를 삽입하거나, 인간에게 동물의 장기를 이식함으로써, 인간과 동물 간 생물학적 경계가 흐려질 수 있다.

⑸ 사회적 형평성 문제

: 이종이식의 비용이 매우 높고 초기에는 제한된 대상에게만 제공되기 때문에, 경제적 여건에 따라 생명 연장 기회의 불평등이 발생할 수 있다.