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모든 혈액형에 호환 가능한 일본 인공혈액 개발

 (tokyoweekender.com)
1P by GN⁺ 3일전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • 일본 연구진이 모든 혈액형 환자에게 사용할 수 있는 인공혈액을 개발함
  • 적혈구 속 헤모글로빈을 추출하여 인공혈구로 만들어졌으며, 혈액형 검사 없이 사용 가능함
  • 인공혈액은 상온 2년, 냉장 5년까지 보관 가능하며, 기존 적혈구보다 유통기한이 대폭 향상됨
  • 2022년부터 초기 임상시험에서 중대한 부작용이 없는 결과를 얻음
  • 2030년 실용화를 목표로 하며, 다른 인공 산소운반체 개발 연구도 활발히 진행 중임

의료 현장에서 인공혈액의 필요성

  • 수혈은 전 세계적으로 생명을 구하는데 중요한 역할을 함
  • 특히 O-음성 혈액(만능공여자)이 부족한 상황이 자주 발생함
  • 헌혈 혈액은 보관 기간이 짧고, 특히 저소득 국가에서 공급이 매우 어려움

일본 연구진의 인공혈액 개발

  • Nara Medical University의 Hiromi Sakai 교수 연구팀이 기존 혈액의 한계를 극복하기 위해 인공혈액을 개발함
  • 만료된 헌혈 혈액에서 헤모글로빈을 추출하여, 보호막에 감싸 안정적이고 바이러스에 노출되지 않은 인공적혈구로 만듦
  • 개발된 인공혈액은 혈액형이 존재하지 않아 별도의 적합성 검사가 필요하지 않음
  • 인공혈액은 상온 2년, 냉장 5년까지 장기 보관이 가능하여, 기존 적혈구(냉장 42일)에 비해 월등한 보관성을 가짐

초기 임상시험과 연구 진행 상황

  • 2022년부터 적은 인원(남성 12명)을 대상으로 인공 산소운반체(헤모글로빈 소포체) 정맥 주입 임상시험을 시작함
  • 주입량은 최대 100ml까지 점진적으로 늘림
  • 일부 경미한 부작용이 있었으나, 혈압 등 주요 생체 징후에는 중대한 변화가 없음
  • 연구팀은 2023년 7월부터 더욱 임상시험을 가속화하였고, 2024년 3월에는 주입량을 최대 400ml까지 늘려 진행함

향후 계획 및 국내외 연구 현황

  • 추가 이상 반응이 없을 경우, 치료 효과와 안전성 검증 단계로 확대 예정임
  • 2030년 상용화를 목표로 실용적 도입을 추진 중임
  • 한편, Chuo University의 Teruyuki Komatsu 교수팀도 알부민 보호막으로 안정화한 산소운반체 개발을 진행함
  • 동물실험에서 출혈 및 뇌졸중 치료에 효과를 보여, 인간 대상 임상으로 확대될 전망임
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GN⁺ 3일전  [-]
Hacker News 의견

  • Biopure라는 회사가 미국에서 소 혈액에서 헤모글로빈을 추출해 '산소 치료제'라는 혈액 대체제를 만들었던 기억, 이 제품은 적혈구를 통째로 사용하지 않아 혈액형에 상관없이 쓸 수 있고, 실온에서 보관 가능하며, 분자 크기가 작아 동맥 막힘 부위나 조직에 더 잘 산소를 전달하는 특징, 하지만 회사 경영에 문제가 많았고 미국에서는 반려동물용 제품 외에는 FDA 승인을 못 받은 점, 실제 효과도 있었으나 사업화에 실패한 아쉬움, 그리고 관련 기사 Wikipedia Biopure 첨부, 참고로 회사는 임상시험 관련 투자자 대상 허위진술로 인해 소송까지 갔고, 부사장이 암에 걸린 척 연기하며 법정을 속이기도 해서 3년형을 선고받은 터진 사건, 이번 일본팀의 새로운 혈액 대체제가 더 긍정적이길 바라는 기대

    • WADA가 헤모글로빈 기반 혈액 대체제의 도핑 사용도 구체적으로 다뤘던 일화도 있음 WADA 관련자료, 이런 제품들이 실온 보관되고 혈액형도 필요 없어서 팀 버스에서 아무때나 자유롭게 투여 가능, 도핑 단속으로부터 자유로워질 수 있다는 점에서 투르 드 프랑스 같은 대회에서 엄청난 이점, Biopure는 공식적으로 도핑에 반대했지만 실상은 WADA에서 자사 제품을 언급해줄 정도로 효과 있어서 은근히 자랑스러워한 분위기
    • 회사가 망했을 때 특허권이나 기술은 어떻게 되는지에 대한 궁금증, 제품이 효과 있었는데 제대로 뒷받침 못한 회사 때문에 경쟁력이 있는 기업이 이어받지 못한 이유에 대한 의문
    • 예전에 Biopure에 엔젤 투자하려던 시절의 추억 회상
    • 헤모글로빈을 직접 혈액에 넣어서 효과를 냈다는 점이 신기함, 면역반응이나 분해 없이 단순하고 창의적인 접근이라는 느낌
    • Biopure와 별개로 미국에서 "PolyHeme"이라는 다른 혈액 대체제가 있었는데, 심장마비 사례가 더 많았고 동의 없이 외상환자들을 대상으로 임상실험을 진행해서 논란이 있었던 점, PolyHeme 관련 Wiki 링크로 확인 가능

  • 인공혈액이 기존 헌혈된 혈액에서 헤모글로빈만 추출해 보호막에 담아 바이러스가 없는 인공 적혈구로 만드는 식이라서, 결국 여전히 헌혈된 혈액이 필요하다는 부분, 참고로 원문은 인용문 형태로 제공

    • 이번 연구팀은 곧 만료될 헌혈 적혈구를 우선적으로 활용해서 기존 혈액 활용도를 극대화하려는 접근, 하지만 헤모글로빈은 단백질일 뿐이어서 현재는 검체육 단백질 용도로 동물성 헤모글로빈도 생산된다는 점, 그동안은 헤모글로빈만 있다고 바로 유용한 적혈구 역할을 못했으나 이번 연구로 인해 재조합 인간 헤모글로빈 대량 생산 시장이 열릴 가능성, 5-10년 안에 바이오파마 공급처에서 인간 헤모글로빈을 손쉽게 구매할 수 있으리라는 확신
    • 혈액 기증에서 가장 큰 문제가 유통기한 만료이기 때문에 연중 꾸준한 기증이 필수, 재난 발생 시 갑자기 기증이 몰려도 남는 분량은 버려야 했던 구조, 만료 혈액을 모두 활용 가능하고 혈액형 확인도 필요 없으며 유통기간도 늘어난다면 상당히 큰 가치
    • “혈액형 검사 필요 없음”이라는 기능이 한정 환자에게는 매우 중요, 다양한 혈액형 수혈이 불가능한 이가 지속적으로 수혈해야 할 때 현실적이고 실질적인 어려움

  • 인공혈액과 유사한 다양한 시도들이 있었고, 특정 화학물질(예: perfluorocarbon)은 산소 운반력이 매우 뛰어나 혈액보다 훨씬 많은 산소를 운반할 수 있었던 사례, 안전하고 장기간 보관 가능한 혈액 대체제의 필요성 강조, 다만 이 제품은 혈액의 산소 운반 역할만을 인공적으로 대체할 뿐 응고, 면역, 호르몬, 영양 등 아직 다른 주요 기능까지는 어렵다는 점, 그래도 산소 공급을 안전하게 처리해주는 발전은 환영

    • 외상 이후의 대부분 수혈도 사실상 적혈구 공급이 주 업무라서, 혈액의 다른 기능들이 아예 수혈될 필요는 없는 조건
    • “oxygen therapeutics”라는 명칭이 등장한 것도 실제로는 혈액이 아니라 산소 전달 고안품이어서 그런 맥락, 처음엔 용어가 지나치게 세분화된 듯했으나 이번 논의에서 왜 용어 구분이 중요한지 동의

  • 일본에서 인공혈액 개발이 처음이 아닌 것 같고, 2019년에도 다른 팀에서 연구가 있었다는 점을 빠르게 검색해 발견, http://www.asahi.com/ajw/articles/AJ201909290001.html">2019년 사례 기사, 이번 연구의 차이가 궁금

    • 2019년 당시에는 토끼로만 실험했고 지금은 사람 대상 시험을 진행 중, 2022년부터 투여량을 늘려가면서 건강한 지원자들에게 적용해온 진행 상황, 부작용이 확인되지 않으면 곧 실효성과 안전성을 평가하는 단계로 넘어가고, 2030년 실용화를 목표로 가속화 중

  • “모든 혈액형과 호환”이라는 소식에 perfluorocarbon 같은 완전 합성 제품을 떠올렸고, 참고로 이런 제품은 멕시코와 러시아에서 이미 실사용되고 있음 PFC 관련 Wiki

    • PFC 용액은 산소 운반력이 뛰어나 인간도 액체 호흡이 가능할 정도로 쓰이기도 하는 특이점

  • 미국 Kalocyte라는 회사가 인공혈액을 개발 중이고, DARPA와 협력하며 올해 The New Yorker에서 소개된 적 있음 New Yorker 기사

  • 해당 임상시험 연구 논문은 Blood Advances에서 확인 가능

  • HBO 시리즈 True Blood의 설정이 실제 현실이 된 듯한 묘한 기분, 일본 과학자들이 인공혈액을 개발해 뱀파이어가 활동 가능하게 한다는 줄거리가 생각나서 흥미로움, 물론 뱀파이어 실현은 둘째치고 blood substitute와 일본 과학자라는 조합은 현실화

  • 이번 연구팀의 기술이 아마도 liposome 기반 헴글로빈 캡슐일 것이라 추측, 저자명 Sakai 확인, 관련 논문도 PubMed1 PubMed2 링크 공유, 입자가공법 직접 따라하고 싶으면 PMC 입자 제조법도 참고

  • 미국 수출에서 혈액이 2.5%를 차지한다는 농담 언급

    • 그 농담 해설: CNBC 기사 참고, 다만 이 2.5% 수치는 실제 완제품 혈액이 아니라 혈액 유래물질이 포함된 다양한 수출품을 모두 포함해 계산된 과장된 통계라는 설명, 자료를 더 찾지는 못했으나 약간의 논란이 있다는 맥락
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