2037년 수혈 가능한 인공혈액 대량 생산기술 확보를 최종 목표로 하는 연구개발(R&D) 대장정이 시작됐다.
재생의료진흥재단 소속 세포기반인공혈액기술개발사업단은 9월 15일 대한상공회의소 중회의실에서 ‘세포기반 인공혈액 실용화를 위한 첫 걸음’이란 제목으로 이번 사업단에 참여한 17개 연구팀의 주관연구책임자들이 모여 그들의 5년간 연구 계획을 발표하고, 최종 인공혈액 개발을 위한 과제 간 협업하는 방향을 모색하는 자리를 마련하고자 ‘제1회 세포기반인공혈액기술개발사업단 심포지엄’을 개최했다.
미래 혈액 부족에 선제적으로 대응하기 위한 인공혈액 실용화 사업은 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 보건복지부, 식품의약품안전처, 질병관리청 등 5개 정부기관이 참여하는 다부처 공동사업으로 2023년부터 2027년까지 1단계 5개년 계획에 앞으로 약 450억원의 예산이 투입된다.
이번 1단계 사업에서 세포 기반 인공혈액의 생산기술 확보, 제조공정 플랫폼 구축, 평가법 및 기준 개발 등 연구를 지원하며, 이후 성과를 기반으로 2·3 단계 사업을 추진하고, 최종적으로 2037년에는 세포 기반 인공혈액(적혈구 및 혈소판) 실용화에 들어간다는 목표를 세워 놓고 있다.
줄기세포를 이용해 인공혈액을 만드는 기술은 다른 조직이나 장기로 분화될 수 있는 줄기세포의 성향을 억제해 적혈구와 혈소판으로 분화시켜야 하는 고도의 분화기술이 필요하고, 유전적 변이 없이 산소를 공급하는 적혈구와 지혈을 담당하는 혈소판 고유의 기능을 갖춰야 한다.
앞으로 연구팀은 역분화줄기세포를 만들고, 이 줄기세포를 적혈구나 혈소판으로 분화할 수 있는 전단계의 세포인 조혈모줄기세포로 분화하도록 유도한 후 계속 같은 조혈모세포를 공급할 수 있는 불멸화세포주를 만들어 최종 적혈구나 혈소판을 만든다는 계획이다.
줄기세포를 이용한 인공혈액 연구는 2005년 프랑스 연구진이 조혈줄기세포를 사용해 성숙한 인간혈구를 생산할 수 있다는 결과를 발표한 것으로부터 처음 시작됐다.
이후 미국은 국방 목적으로 혈액 개발을 적극적으로 지원하고 있으며, 영국은 2022년 11월 사람을 대상으로 체외 배양한 적혈구 수혈로 임상 시험에 진입했다. 지리적으로 가까운 일본은 교토대학을 중심으로 줄기세포로부터 적혈구를 만드는 연구와 줄기세포로 인공혈소판을 만드는 연구를 진행하고 있다.
세포기반인공혈액기술개발사업단 김현옥 단장은 “한국이 줄기세포 강국임에도 아직까지 줄기세포 기반의 인공 적혈구, 혈소판 기술 개발 연구는 기초단계에 머물러있다”며 “20여개의 소규모 개별 프로젝트가 있는데 이번 사업단의 출범으로 협업을 통해 좋은 기술이 나올 것”이라고 예상했다.
김현옥 단장은 “헌혈 혈액과 비교해 인공혈액은 체외에서 일정 기간 배양하고 분화하는 과정을 거쳐야 해 생산비가 높기 때문에 1980년대부터 시작된 줄기세포 기반 적혈구 및 혈소판 생산 연구가 결국 많은 국가에서 중단됐다”며 “그러나 최근에는 생명공학기술의 급속한 발전으로 생산 비용을 절감하기 위한 다양한 노력을 접목해 빠르게 발전하고 있다”고 말했다.
김현옥 단장은 “즉, 기술 사업화에 대한 지원과 함께 국내외 연구개발 협력 파트너 발굴에 대한 지원 등 혈액관리에 대한 새로운 라이선스 표준 제정과 다부처 사업처럼 국가의 대대적인 지원에 의한 원트랙(포괄) 관리 체계 마련이 이어지는 경우 우리나라가 인공혈액산업에 있어서 글로벌 선두 역할을 할 수 있을 것”이라고 전망했다.
