바이오 인공장기의 미래 2017년 기술영향평가 결과보고

2017년 평가 대상 기술인 바이오 인공장기 기술은 과학기술, 사회과학, 언론, 사회단체 등 다양한 분야의 전문가 13인으로 구성된 대상기술선정위원회를 통해 선정됐다. 이후 5월부터 약 2개월 간 대상기술분석회의에서 기술명, 기술의 정의와 평가 범위를 명확히 했다. 더불어 관련 기술의 현재 동향 및 발전 전망을 조사하고, 주요 평가 주제를 도출했다. 대상기술분석회의는 대상기술 관련 산학연 전문가와 인문사회학자 8인으로 구성됐다. 이후 기술영향평가위원회와 시민포럼이 꾸려져 7월부터 10월까지 대상 기술인 바이오 인공장기 기술에 대한 본격적인 토론이 이뤄졌다. 기술영향평가위원회는 바이오 인공장기 분야의 다양한 산학연 전문가와 인문사회과학 전문가 15인이며, 시민포럼은 공모를 통해 선정된 다양한 연령, 성별, 직업의 일반인 15인으로 구성됐다. 인간의 장기를 돈을 주고 사고파는 것은 엄연한 범죄이다. 때문에 매우 은밀히 이뤄져 정확한 통계를 낼 수는 없다. 그러나 질병관리본부에 따르면 지하철역이나 버스터미널 화장실 등에 나붙은 장기매매를 암시하는 불법 게시물을 매년 1,000건 가까이 적발하고 있다고 한다. 질병관리본부가 적발한 장기매매 관련 온라인 게시글 또한 2014년 기준 1,237건이나 된다. 방송통신심의위원회도 2015년 1년 동안 157건의 장기매매 알선 온라인 게시글을 적발했다고 밝혔다. 장기매매 및 불법 장기 이식은 국경을 넘기도 한다. 경희대학병원은 주요 장기이식 환자 관리병원 42곳을 조사한 결과, 국내에서 이식 수술을 받은 적이 없는데도 ‘이식 후 면역 치료’를 받고 있는 콩팥·간 이식 환자가 2000년에서 2016년 사이에만 2,206명에 이르렀다고 밝혔다. 평균적으로 1년에 130명 가까운 환자가 해외에서 출처를 알 수 없는 장기를 이식받고 있는 셈이다. 전자기기 인공장기 중 가장 먼저 살펴볼 인공심장은 그 역사가 굉장히 길다. 1960년대 초반 미국 케네디 대통령이 인간의 달 착륙과 인공심장을 국가적 프로젝트로 추진한다고 선언하면서 개발이 본격화 됐다. 그리고 1969년 미국 텍사스심장연구소의 도밍고 리오타(Domingo Liotta)와 덴튼 쿨리(Denton Cooly)는 인공심장 리오타를 개발하여 환자에게 이식했고, 리오타는 심장 기증자가 나타나기까지 3일 동안 환자의 심장 역할을 해냈다. 1982년에는 미국 유타대학교에서 설계책임자의 이름을 딴 인공심장 자르빅-7(Jarvik-7)을 개발해 환자의 심장을 떼어내고 그 자리에 성공적으로 이식했다. 자르빅을 이식받은 환자는 112일 동안 연명했는데, 사후 부검 결과 인공심장은 정상적으로 작동했지만 감염으로 사망한 것으로 밝혀졌다. 1994년에는 자르빅과 비슷한 구조와 기능의 인공심장 하트메이트(HeartMate)가 FDA에서 인가됨으로써 상용화됐다. 그러나 이 같은 인공심장들은 병원에서 환자가 이식받을 심장을 기다리는 동안 일시적으로 생명을 이어가기 위해 사용됐다. 또, 커다란 압축공기 구동장치를 달아야 했기 때문에 환자가 일상생활을 할 수도 없었다. 이후 인공심장 개발은 심장을 제거하지 않은 상태에서 추가로 설치하여 심장 기능을 도와주는 심실 보조장치와 체내에 이식하는 인공심장으로 나뉘어 전개됐다. 2001년 미국 켄터키 주 루이빌대학 의료진은 7시간의 수술 끝에 ‘아비오코르(AbioCor)’라는 이름의 인공심장을 환자에게 이식하는 데 성공했다. 아비오메드(Abiomed) 사가 제작한 무게 900ｇ의 이 인공심장은 기존의 인공심장이 소형 냉장고 크기의 외부 기기에 연결됐던 것과는 달리 소형 배터리로 구동됐기 때문에 환자에게 이동의 자유를 주었다. 아비오코르는 2006년 FDA의 승인을 받았다. 미국의 신카디아(CynCardia) 사에서도 환자의 심장을 제거하고 삽입하는 형태의 일시적 완전 인공심장(temporary total artificial heart)을 개발했다. 장기이식을 기다리는 동안 심장의 펌프 기능을 대신해 주는 생명유지 장치로 2004년 FDA의 승인을 받았다. 심장을 완전히 대체하는 것이 아니라 기존 심장에 부착하여 심실 기능을 보조하는 소라텍(Thoratec) 사의 하트메이트3(Heartmate3)와 같은 보조 인공심장도 현재 개발되어 사용 중이다. 하트메이트3는 유럽에서 상용화된 보조 인공심장으로, 심첨부xviii.에 이식하여 사용한다. 한편, 2014년 2월 미국 일리노이대학교의 어바나-샴페인 캠퍼스와 워싱턴대학교 공동연구팀은 3D 프린터로 무한동력 심장을 만들었다고 발표했다. 연구팀은 금형 막대에 컴퓨터로 스캔한 생체 조직을 덧씌워 크기 조절이 가능하고 움직임을 실시간으로 모니터링하며 조절 할 수 있는 심장을 만들었다. 심장은 아직 토끼 심장 정도의 크기이며, 연구팀은 상용화를 위해서는 앞으로 10년 정도의 추가 연구 기간이 필요할 것으로 전망했다. 전자기기 인공장기는 전자 기술과 기계를 이용해 제작한 인공장기를 의미한다. 기존에는 장기 이식을 기다리는 동안 장기의 기능을 일시적으로 대체하거나 보조하는데 주로 쓰였다. 그러나 최근에는 신경신호나 근육의 움직임 등 생체정보와 상호작용하는 착용형·이식형 장치도 개발되고 있다. 앞으로 웨어러블 인공신장, 인공눈, 신경신호 기반 인공의수나 의족 등, 외부 기계에 의존하지 않고도 독립적으로 기능할 수 있는 형태의 전자기기 인공장기가 등장할 것으로 보인다. 현재 상용화된 매우 초보적인 형태의 인공장기로는 환자 몸 밖에서 수 주간 가스교환을 하는 ECMO(extracorporeal membrane oxygenation), 수 시간 심장과 폐의 기능을 대신하는 CPB(cardiopulmonary bypass), TPLS(twin pulse life support), 혈액 투석기, 심실보조장치 등이 대표적이다. 이러한 기계는 인공장기가 아닌 체외보조장치로 분류된다. 전자기기 인공장기의 경우 IT 기술을 적용한 일반적인 전자기기가 대부분 그렇듯 해킹이나 유사품 제조 판매 등의 범죄를 낳을 수 있다. 문제는 전자기기 인공장기의 해킹이나 유사품 제조는 다른 전자기기에서 발생할 수 있는 문제보다 훨씬 심각한 부작용을 발생시킬 수 있다는 것이다. 또한 기술의 특성상 환자의 민감한 개인 정보가 탑재될 가능성이 높다. 따라서 소프트웨어가 해킹된다면 개인정보 유출, 실시간 환자 상태 정보의 모니터링을 통한 사생활 침해 등이 벌어질 수 있다. 더 나아가 해킹을 통해 장기 기능을 원격으로 통제할 수 있다면, 타인에 의해 신체 기능이 임의로 조정 당하는 위험에 처할지도 모른다. 실제로 지난 2017년 8월 29일 미국 FDA는 세인트 주드 메디컬(St. Jude Medical) 사가 만든 일부 심장박동기 모델이 해킹 위험에 취약하다고 판단해 자진 리콜 조치 명령을 내리기도 했다1.