모든 혈액형에 호환 가능한 일본 인공혈액 개발

 (tokyoweekender.com)
2P by GN⁺ | ★ favorite | 댓글 1개
  • 일본 연구진이 혈액형과 관계없이 쓸 수 있는 인공혈액을 개발해, O-negative 혈액 부족과 짧은 보관 기한 문제를 줄이려 함
  • 기한이 지난 헌혈 혈액에서 헤모글로빈을 추출해 보호막으로 감싸며, 안정적이고 바이러스가 없는 인공 적혈구 형태로 만듦
  • 인공 세포에는 혈액형이 없어 적합성 검사가 필요 없고, 실온 최대 2년·냉장 최대 5년 보관이 가능하다고 알려짐
  • 2022년 소규모 시험에서 건강한 남성 지원자 12명이 최대 100ml를 투여받았고, 일부 경미한 부작용 외에 혈압 등 활력 징후의 큰 변화는 없었음
  • 2025년 3월부터 100~400ml 투여가 시작됐으며, 부작용이 확인되지 않으면 효능·안전성 평가를 거쳐 2030년경 실용화를 목표로 함

혈액형 없는 인공 적혈구

  • 수혈은 생명을 구하는 핵심 의료 행위지만, 충분한 혈액 공급을 유지하기는 쉽지 않음
    • 저소득·중간소득 국가에서는 혈액 공급 부담이 특히 큼
    • 범용 공여 혈액형인 O-negative는 수요가 공급을 넘는 경우가 많음
    • 헌혈 혈액은 보관 기한도 제한적임
  • Nara Medical University의 Hiromi Sakai가 이끄는 연구진은 모든 혈액형 환자에게 사용할 수 있는 인공혈액을 개발함
  • 제조 과정은 기한이 지난 헌혈 혈액에서 헤모글로빈을 추출하는 방식임
    • 헤모글로빈은 적혈구에서 산소 운반을 돕는 철 함유 단백질임
    • 추출한 헤모글로빈을 보호막으로 감싸 안정적이고 바이러스가 없는 인공 적혈구를 만듦
  • 이 인공 세포는 혈액형이 없어 적합성 검사 없이 사용할 수 있음
  • 보관 가능 기간은 기존 헌혈 적혈구보다 크게 김
    • 실온 보관: 최대 2년
    • 냉장 보관: 최대 5년
    • 헌혈 적혈구: 냉장 보관 기준 최대 42일

임상 시험과 다른 인공 산소 운반체 연구

  • 소규모 연구는 2022년 시작됨
    • 20~50세 건강한 남성 지원자 4명씩 3개 그룹이 참여함
    • 적혈구 구조를 모방한 인공 산소 운반체인 헤모글로빈 소포를 1회 정맥 주사로 투여받음
    • 투여량은 점진적으로 늘어 최대 100ml까지 도달함
    • 일부 참가자에게 경미한 부작용이 있었지만, 혈압을 포함한 활력 징후에는 큰 변화가 없었음
  • Sakai 연구팀은 2024년 7월 절차를 가속한다고 밝혔고, 2025년 3월부터 지원자에게 100~400ml의 인공 혈액 세포 용액을 투여하기 시작함
  • 부작용이 확인되지 않으면 시험은 치료의 효능과 안전성을 검토하는 단계로 넘어감
  • 인공 적혈구의 실용화 목표 시점은 2030년경임
  • Chuo University 과학공학부의 Teruyuki Komatsu 교수도 인공 산소 운반체를 개발 중임
    • 혈압 안정화와 출혈, 뇌졸중 같은 상태 치료를 위해 알부민으로 감싼 헤모글로빈을 사용함
    • 동물 연구에서는 유망한 결과가 나왔고, 연구진은 인간 대상 시험으로 이동하기를 원하고 있음

함께 보면 좋은 글 β

GN⁺   [-]
Hacker News 의견들

  • Biopure는 미국에서 비슷한 일을 하던 회사였고, 2000년대 초에 무너졌지만 소 혈액에서 헤모글로빈 기반 산소 운반 분자를 분리해 “산소 치료제”라는 혈액 대체제를 만들었음
    적혈구 전체를 쓰지 않았기 때문에 혈액형이 없고, 상온 보관이 가능하며, 분자가 작아서 동맥 폐색 주변과 조직으로 더 잘 관류될 수 있었음
    다만 회사 운영이 엉망이어서 남아공 판매 허가와 미국 수의용 제품 허가는 받았지만 FDA 승인은 끝내 못 받았고, 제품의 가능성과 실제 효과는 보였지만 사업으로는 성립시키지 못한 셈임
    https://en.wikipedia.org/wiki/Biopure
    나중에는 미국 임상시험 상태에 대해 투자자에게 오해를 주는 발언을 했다는 이유로 기소됐고, 법적 절차도 희극처럼 흘러갔음
    “2009년 3월 11일 [Senior VP] Howard Richman은 미국 지방법원에서 유죄를 인정하며, 자신이 대장암으로 중태라는 말을 판사에게 전하라고 변호사들에게 지시했다고 인정했다. 또한 변호사에게 전화할 때 의사인 척하면서 암이 전이됐고 화학요법을 받고 있다고 판사에게 말하게 했다고 인정했다.”
    그는 징역 3년을 선고받았고, 이번 새 혈액 대체제는 더 나은 결말이 나길 바람

    • WADA가 헤모글로빈 기반 혈액 대체제를 도핑에 쓰는 문제를 따로 다뤄야 했던 일화도 있음
      https://www.wada-ama.org/en/resources/scientific-research/de...
      이 제품군은 상온 보관이 가능하고 혈액형이 없으며, 산소 운반 능력을 거의 즉시 높여줌
      Tour De France 팀 같은 곳에는 얼마나 유용할지 상상 가능함. 팀 버스에 가짜 피 몇 팩을 두면 특수 장비도, 엄격한 온도 관리도 필요 없고, 호환성 걱정 없이 선수 누구에게나 투여할 수 있으며, 경기 당일 투여하면 대회 전 적발 가능성도 줄어듦
      Biopure는 당연히 제품을 혈액 도핑에 허가 외 사용하지 말라고 비난했지만, 내부적으로는 WADA가 이름을 찍어 부를 만큼 효과적이라고 여긴다는 점을 꽤 자랑스러워했음
    • 이런 일이 생기면 지식재산권은 어떻게 되는지 궁금함. 제품이 실제로 작동했지만 회사가 뒷받침하지 못했다면, 더 유능한 회사가 왜 가져가지 않았을까 싶음
    • 그 제품은 실제로 얼마나 잘 작동했는지 궁금함
      미국에는 “PolyHeme”이라는 다른 제품도 있었는데 결과가 좋지 않았음 — https://en.wikipedia.org/?title=PolyHeme
      논란은 효과가 기대만큼 좋지 않았다는 것뿐 아니라, 식염수 대비 심장마비 환자가 더 많았고, 외상 환자에게 명시적 동의 없이 시험했다는 점도 컸음
      묵시적 동의를 적용했고, 시험 지역 사람들은 팔찌를 요청해야 빠질 수 있었으니 최소한으로 봐도 문제가 많았음
    • 혈액에 거의 헤모글로빈만 직접 주입했는데 작동했다는 건가? 항체 반응도 없고 그냥 분해되지도 않았다는 점이 신기함

  • 인공 혈액은 유효기간이 지난 헌혈 혈액에서 산소 운반을 돕는 철 함유 단백질인 헤모글로빈을 추출해 만들고, 이를 보호 껍질로 감싸 안정적이고 바이러스 없는 인공 적혈구를 만드는 방식임
    이 인공 세포에는 혈액형이 없어서 적합성 검사가 필요 없음
    혈액 유래 합성물이라 여전히 흥미롭지만, 계속 헌혈자 풀이 필요하다는 뜻이기도 함

    • 첫 목표는 곧 만료될 헌혈 혈액의 적혈구인 듯하고, 기존 헌혈 혈액을 얼마나 더 멀리 쓸 수 있는지를 크게 개선하는 확장성 향상에 가까움
      다만 헤모글로빈은 결국 단백질이고, 재조합 헤모글로빈 생산은 그리 어렵지 않으며 이미 하고 있음
      현재는 주로 비건 고기용 동물 헤모글로빈이지만 인간 헤모글로빈도 생산 방식은 다르지 않음
      지금까지 인간 헤모글로빈 합성에 신경 쓰지 않았던 이유는 단백질을 얻어도 적혈구 기능을 하는 유용한 세포로 바꾸는 방법이 없었기 때문인데, 이 연구가 그걸 바꾸고 생산 수요를 강하게 자극할 것 같음
      5~10년 뒤에는 어떤 바이오의약품 공급업체에서도 재조합 인간 헤모글로빈을 봉지 단위, 심지어 드럼 단위로 살 수 있게 될 가능성에 돈을 걸 수 있음
    • 헌혈의 큰 문제 중 하나는 유효기간이라, 연중 꾸준한 헌혈이 필요하다고 이해하고 있음
      재난이 나면 헌혈이 급증하지만 남는 물량은 버려지는 경우가 많음
      만료된 혈액을 활용하면서 모든 혈액형에 맞고 보관 기간도 늘릴 수 있는 장치라면 매우 가치 있어 보임
    • “적합성 검사가 필요 없다”는 점이 정말 중요한 기능으로 보임
      모든 사람이 모든 혈액형을 받을 수 있는 건 아니고, 지속적인 수혈이 필요한데 특정 혈액형만 받을 수 있는 사람에게는 큰 난제가 됨
    • 사람 혈액의 42일 보관 한계와 비교하면 긴 보관 기간이 가장 큰 장점처럼 보임
      곧 만료될 혈액으로 이걸 만들 수 있고, 추가로 2~5년 더 보관 가능함

  • 이 분야에는 혈액 제품 유래 방식부터 화학적으로 유래한 방식까지 여러 시도가 있었고, 예를 들어 과불화탄소는 산소 운반량 면에서 헤모글로빈보다 여러 배를 실을 수 있음
    안전하고 보관 안정성이 있는 혈액 대체제에 대한 필요는 분명함
    다만 이건 인공 혈액이라기보다 혈액의 산소 운반 역할만 인공적으로 대체하는 제품에 가깝다고 봄
    응고를 만들거나, 질병과 싸우거나, 호르몬을 조절하거나, 세포에 연료를 공급하는 기능은 이 제품에 없음
    그래도 수혈은 여전히 위험한 선택이고, 최소한 산소 운반 능력을 더 안전한 형태로 제공할 수 있다면 매우 반가운 진전임

    • 다른 맥락은 내 최상위 댓글에 있지만, 이 분야의 다른 제품들이 정확히 이런 이유로 산소 치료제라고 불리는 걸 본 적 있음
      실제 혈액이 아니라 산소 전달 시스템이라는 뜻임
      처음 들었을 때는 사소한 말장난처럼 느꼈지만, 왜 그 구분이 의미 있는지에 대해 좋은 근거를 짚어준 것 같음
    • 출혈 후 수혈도 대부분은 적혈구만 넣는 경우가 많아서, 이런 다른 기능들이 함께 전달되지는 않는다고 봄

  • 이상하게도 일본 팀이 인공 혈액을 만든 게 이번이 처음은 아닌 듯함
    잠깐 찾아보니 적어도 2019년에도 다른 팀이 있었음 (https://web.archive.org/web/20201111233217/http://www.asahi....)
    그럼 이번에는 무엇이 다른 걸까?
    더 살펴보니 2019년 National Defense Medical College 팀에도 Dr Hiromi Sakai가 있었음. 그렇다면 왜 지금 뉴스가 된 건지 궁금함

    • 링크의 경우에는 토끼 실험까지만 했음
      이번 글에서는 이미 사람 대상 시험을 일부 진행했고, 3월부터 투여량을 늘리고 있음

      소규모 연구는 2022년에 시작됐다. 20~50세 건강한 남성 자원자 4명씩 세 그룹이 적혈구 구조를 모방한 인공 산소 운반체인 헤모글로빈 소포를 최대 100밀리리터까지 늘려가며 단회 정맥 주사로 받았다. 일부 참가자에게 가벼운 부작용이 있었지만 혈압을 포함한 활력징후에는 큰 변화가 없었다. 이 성공을 바탕으로 Sakai는 지난해 7월 팀이 절차를 가속한다고 발표했다. 3월에는 자원자에게 인공 혈액 세포 용액을 100~400밀리리터 투여하기 시작했다.
      부작용이 확인되지 않으면 시험은 치료의 유효성과 안전성을 살펴보는 단계로 넘어간다. 목표는 2030년경 인공 적혈구를 실제 사용에 투입하는 것이다

  • 해당 임상시험은 여기 있음
    https://ashpublications.org/bloodadvances/article/6/21/5711/...

  • “모든 혈액형과 호환”이라는 표현을 봤을 때는, 멕시코와 러시아에서 이미 실제 사용 중인 제품이 있는 과불화탄소 기반 완전 합성 혈액 대체제 중 하나인 줄 알았음
    https://en.wikipedia.org/wiki/Blood_substitute#Perfluorocarb...

    • “PFC 용액은 산소를 매우 잘 운반해서, 인간을 포함한 포유류가 액체 PFC 용액을 호흡하며 생존할 수 있는데 이를 액체 호흡이라고 부른다”

  • 같은 주저자인 Sakai를 보면 이 리포솜 기술일 것 같음
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33845721/
    헤모글로빈 준비 공정으로 보이는 내용은 여기 있음
    https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30715862/
    직접 리포솜을 만들고 싶다면 지침은 여기 있음 https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8234105/

  • 미국 회사 Kalocyte도 보관 안정성이 있는 인공 혈액을 개발 중이고, DARPA가 협력해 왔음
    올해 초 New Yorker 기사에도 소개됐음: https://www.newyorker.com/magazine/2025/02/10/the-long-quest...

  • 미국 GDP에서 -2.5%

    • 농담 설명은 여기 있음: https://www.cnbc.com/2022/06/30/why-blood-makes-up-over-2poi...
      다만 최근에 본 블로그 글에서는 그 2~2.5% 수치가 상당히 과장됐다고 했던 것 같음
      실제 적혈구나 혈장 수출만 센 게 아니라, 인간 혈액 유래 성분이 들어갈 수 있는 제품의 수출 범주까지 세었기 때문이라는 내용이었음
      빠르게 Google 검색해도 아직 못 찾겠지만, 요즘에는 그게 별 의미 없기도 함

  • 생산이 헌혈 혈액에 의존한다면, 이 제품은 Jehovah's Witnesses 신자들에게는 별 도움이 되지 않을 것 같음

    • 어릴 때 Jehovah's Witness였는데, 부모와 Jehovah's Witnesses가 피를 원치 않아서 아이들이 죽은 사례가 정말 많았음
      나중에는 그 굳건함을 칭찬받았지만, 지금도 그중 몇 명이나 살아 있을 수 있었을지 자주 생각함
      수혈이 완벽하거나 문제가 전혀 없다는 뜻은 아니지만, 그래도 너무하다고 봄
답변달기