김형범 교수팀, RhD 혈액형 변환 기술 세계 첫 개발

의대 김형범 교수(약리학)팀이 유전자 가위를 이용해 RhD+ 혈액형을 RhD- 형으로 전환시키는데 세계 최초로 성공했다. 연구팀은 RhD+ 형의 적혈구 전구세포에서 ‘유전자 가위(TALEN)’로 RhD 유전자를 제거해 RhD- 형으로 전환했다. RhD 유전자가 제거된 적혈구 전구세포는 적혈구로 분화시켜 RhD- 혈액형으로 변환된 것을 확인했다.

김형범 교수는 “과거에도 효소를 이용해 A형과 B형 적혈구 표면에 나타나는 혈액형 항원을 소실시키는 방식으로 O형의 혈액형 전환연구가 진행됐지만, 매번 적혈구가 깨지면서 헤모글로빈이 유출되는 용혈현상으로 실패했다.”며 “적혈구 전구세포단계에서 유전자 가위를 통한 유전자 교정으로 이를 극복할 수 있었다.”고 밝혔다.

적혈구는 체내에서 유일하게 핵이 없는 세포다. 따라서 핵이 존재하는 상태인 적혈구 전구세포 단계에서 유전자 조작을 하면 최종 산물인 적혈구에서는 탈핵이 되어 핵이 없기 때문에 유전자 변이의 부작용을 피할 수 있다. 특히 이번 연구는 모든 RhD+ 혈액형에 대한 RhD- 변환도 충분히 가능해 관련 유전자기술을 국내 특허 출원 중이다.

연구에 참여한 의대 김현옥 교수(진단검사의학)는 “RhD 혈액형은 RhD+인 경우 동형의 RhD+, RhD- 혈액을 양쪽 모두 수혈 받을 수 있지만, RhD-인 사람은 반드시 동형의 RhD- 혈액을 수혈 받아야 한다. 따라서 RhD- O형 혈액을 인공적으로 만들 수 있다면, RhD+ O형은 물론, RhD+/RhD-의 A형, B형, AB형 모든 사람에게 수혈이 가능한 ‘만능 혈액’이 될 수 있다.”고 설명했다.

향후 인공혈액 대량생산 기술이 성공하는 경우 수혈의학에 이정표를 제시한 연구로 기록되는 한편, 한국인에서의 빈도가 0.15%로 희귀혈액형인 RhD- 혈액형을 가진 사람들이 응급으로 수혈이 필요한 상황을 타개할 수 있는 계기가 마련될 것으로 기대된다.

한편, 이번 연구 성과는 보건복지부의 보건의료기술연구개발사업과 메디스타 과제 및 한국연구재단의 지원으로 이루어졌으며, 국제적인 유전학분야 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인 판에 게재됐다.