[글/장톈칸 리빙궁] 2013년부터 하얼빈(哈尔滨)의과대학 미세수술센터 런샤오핑(任晓平)주임은 자신의 연구팀을 이끌고 약 1천마리 쥐의 두부를 바꾸는 수술을 진행하였다. 현재까지 이 수술 후 가장 오래 생존한 쥐의 수명은 하루이다. 동종업계 세계적인 논평기간지 은 작년 12월 이 연구팀의 연구결과를 발표하였다.

최근 <월스트리트저널(The Wall Street Journal)>은 련사오핑의 연구를 보도하면서 그의 연구팀이 올해 하반기에 원숭이의 두부를 바꾸는 시험을 할 계획이라 밝혔다. 이 소식은 머지않아 두부 이식 수술에 대한 국제언론의 관심을 다시 한 번 불러일으켰다. 

공상처럼 들리는 이 연구계획에 대해 련사오핑은 <중국신문주간>과의 전화 인터뷰에서 “과거에 사람들은 ‘언젠가는 하늘로 올라갈 날이 있겠지’라 생각했는데 보세요, 실현되었잖아요. 하늘로 올라갔을 뿐만 아니라 달까지 갔어요. 지금은 불가능 하다 생각하는 일들이 앞으로는 가능할 수 있다는 거죠.”

련사오핑이 기대하는 ‘앞으로’가 지금 보면 까마득히 멀게 보이지만 역사적으로 두부 이식 수술에 대한 ‘망상’을 시도했던 사람은 적지 않다. 

두부 이식 수술의 역사
세계 최초로 동물에게 두부 이식 수술을 시험한 것은 미국의사 Charles Claude Guthrie 이다. 1908년 5월 21일 당시 워싱턴대학 생리학 및 약리학 교수였던 고즈(Gorz)는 그의 연구팀을 이끌고 개의 두부를 다른 개의 목 옆으로 이식하고 혈관을 이어 세계 최초로 두부가 두 개인 개를 만들어 냈다. 

엄밀한 의미에서의 두부 이식은 아니지만 이것이 두부 이식 수술의 시작으로 알려져 있다. 이식을 받은 개는 동공을 수축할 수 있으며 냄새를 맡고 혀를 핥을 수 있었다. 그러나 두부가 두 개인 이 이상한 개는 20분밖에 살지 못했다. 

1950년대 동물 두부 이식 시험은 또 한 단계 진보한다. 1954년 2월 24일 구소련의사 블라디미르 데미코프(Vladimir Demikhov)는 1개월 된 강아지 두부를 다 자란 독일 목양견의 목에 이식해 또 다른 ‘쌍두견’를 만들었다. 사실 데미코프는 두부뿐 아니라 어깨, 폐, 식도, 앞다리를 함께 목양견의 두부 옆으로 이식하고 ‘혈관 봉합기’로 개에게 산소를 공급했다.

데미코프가 그의 저서 <중요장기의 시험이식>에 묘사한 바에 따르면 그들은 실제로 수 차례의 시험을 하였으며 강아지 20마리의 두부를 다 자란 개의 두부에 이식하였다. 그 결과 ‘쌍두견’들의 평균 생존시간은 2～6일이었으며, 가장 긴 생존시간은 29일이었다. 

또한, 이식 후 ‘쌍두견’들은 생리기능도 더 좋아 두 두부가 동시에 우유를 핥아먹을 수 있었다. 연구기록에 따르면 이 ‘쌍두견’들은 모두 면역거부반응으로 죽었다.련사오핑의 소개에 따르면 손과 두부는 의학적으로 복합조직으로 여겨진다——상피, 근육, 골격, 신경, 혈관 등 다양한 조직으로 구성되어 단일조직기관에 비해 면역거부반응이 강하며 여러 항(抗)거부반응 약물도 듣지 않아 수술 후 생존율이 매우 낮다. 따라서 장기이식은 50여년 전에 시행되었지만 복합조직이식은 성공하기가 어려웠다.

1990년대 새로운 면역억제약물이 개발되면서 임상수술 외과의사들이 면역거부반응의 난관을 극복할 조건이 마련되었다. 련사오핑의 전공은 현미경외과수술로 1996년 크라베트 미세수술센터에서 임상연수를 마치고 5년간 일하며 센터의 세계최초 손 이식수술 준비 및 실시 전 과정에 참여하였다. 

손 이식의 임상적인 성과는 인체 복합조직이식의 선례를 마련한 것이다. 이는 기존의 약물로 복합조직이식의 거부반응을 억제함으로써 이식된 장기가 일반 장기처럼 오랜 기간 살아남았다. 얼마 후 또 다른 대표적인 복합조직기관——얼굴까지 이식을 성공하면서 의학계에서는 두부 이식 수술 도전을 시도하는 사람이 생기기 시작했다. 

2012년 귀국 후 련사오핑의 연구팀은 하얼빈의과대학 제2부속병원에서 외과의사뿐 아니라 기초, 임상, 이공 등 많은 전공분야 넘나드는 의료진으로 팀을 구성해 두부 이식 수술을 시도하고 연구분야의 단계적인 성과를 발표하기 시작했다. 

사실 1970년 3월 14일 미국 오하이오주 케이스웨스턴리저브대학 신경외과교수 로버트 화이트(Robert J. White)가 원숭이두부 이식수술에 성공하였다. 이는 엄밀한 의미에서 최초의 동물 두부 이식 수술이다. 화이트교수 연구팀은 갠지스강원숭이 두 마리의 두부를 동시에 절단해 한 원숭이의 두부를 다른 원숭이의 목에 이식하였다. 두부가 바뀐 원숭이들은 의식을 회복해 눈을 떴고 빨대로 음료를 마실 수 있었으며 연구원이 입에 넣은 손가락을 물으려고 시도했다. 

이식 후에도 두부의 신경이 손상되지 않았기 때문에 보고 들을 수도 있었으며 미각과 후각도 살아있었다. 그러나 척수가 완전히 잘렸기 때문에 밀집되어있는 신경섬유들을 다시 연결할 수 없어 원숭이들은 반신불수의 상태로 대뇌의 명령에 따라 자신의 몸을 움직일 수 없었다.

2001년 화이트교수 등은 다시 한 번 원숭이 두부 이식 을 연구하고 잠시나마 원숭이들을 생존시켰다. 그들은 원숭이와 개를 이용해 20차례 이상의 두부 이식 수술을 시행하였는데, 수술 후 몇 분밖에 생존하지 못한 원숭이도 있었으나 화이트교수에 따르면 생존시간이 가장 길었던 원숭이는 두부를 이식된 후 8일을 생존했다.

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