신문은 선생님

여러분의 혈액형은 무엇인가요? 혈액형은 사람마다 다르고, 가족이나 친척인데도 다르기도 해요. 우리의 혈액형은 태어나기 전부터 결정되고, 사람들은 대부분 평생 같은 혈액형으로 살아가지요.

그런데 지난 10일 세계적인 학술지인 네이처 마이크로바이올로지(Nature microbiology)에 캐나다 브리티시컬럼비아대 스티븐 위더스 교수 연구팀이 A형 혈액을 어떤 혈액형에도 수혈해줄 수 있는 O형으로 바꾸는 신기술을 발표했어요. 어떻게 가능한 걸까요?

◇사람의 혈액형

사람 혈액형 종류는 30가지가 넘는 방식의 분류법이 있지만 흔히 A형, B형, O형, AB형의 네 종류로 구분하는 'ABO식 혈액형'을 씁니다. 오스트리아의 병리학자 카를 란트슈타이너(1868~1943)가 처음 분류했죠. 란트슈타이너는 서로 다른 사람의 혈액이 섞였을 때 어떤 경우에는 적혈구가 서로 뭉쳐서 덩어리가 되는 현상(응집)을 발견했어요. 그는 이를 계기로 1901년 사람의 혈액형을 지금의 A형, B형, O형(당시에는 C형으로 발표)으로 분류했고, 이듬해 그의 제자들이 AB형도 밝혀냈죠.

ABO식 혈액형은 수혈 과정에서 꼭 필요해 자주 쓰여요. 안전한 수혈을 위해서는 환자의 혈액형과 수혈하는 피의 ABO 혈액형을 알아야 합니다.

◇아낌없이 주는 O형, 받기만 하는 AB형

혈액형은 서로 어떻게 다를까요. 사람의 피에는 적혈구와 백혈구, 혈소판과 같은 혈구(blood cell) 성분이 45% 들어 있고, 나머지 55%는 평소에 혈구가 녹아 있는 액체 성분인 혈장(blood plasma)입니다. 그중에서 ABO식 혈액형을 결정하는 중요한 요소는 적혈구 표면에 있는 '응집원'과 혈장에 들어 있는 '응집소'입니다. A, B, AB, O형이 가진 응집원과 응집소는 각기 달라요.

특정 혈액형의 응집원과 특정 혈액형의 응집소가 만나면 서로 뭉쳐서 피가 엉기는 응집 현상이 일어납니다. 몸 안에서 응집이 대량으로 일어나면 생명이 위험할 수 있기 때문에 수혈할 때 혈액형을 보고 응집이 일어나지 않는 피를 수혈하는 겁니다.

가장 안전한 방법은 같은 혈액형 피를 수혈하는 거지만, 해당 혈액형 피가 모자랄 때는 응집이 일어나지 않는 혈액형 피를 수혈합니다.

A형과 B형은 O형으로부터, AB형은 A형, B형, O형 모두로부터 수혈받을 수 있어요. AB형은 대신 다른 혈액형을 가진 사람 몸에 수혈하면 모두 응집 반응이 생겨요. O형은 모든 혈액형의 사람들에게 수혈해줄 수 있지만, 다른 혈액형 피는 받아들이지 못하죠. 그래서 긴급 상황에서 환자의 혈액형을 모르는 경우에는 일단 O형 혈액을 수혈합니다.

◇A형 혈액으로 O형 혈액 만들기

수혈용 혈액은 헌혈을 통해 구합니다. 그렇지만 네 종류 혈액을 늘 충분히 확보하고 있기란 어려워요. 그래서 과학자들은 A형 피를 어떤 혈액형에도 수혈이 가능한 O형 혈액처럼 만드는 법을 연구해왔어요. 우리나라에서는 A형이 30%가 넘을 정도로 가장 흔하니까 이걸 O형으로 만들면 큰 도움이 되겠죠. 대부분 나라에서 A형과 O형을 합치면 전체 혈액의 50%가 넘어가기 때문에 이 기술이 개발되면 수혈할 피를 구하기 쉬워질 테니까요.

과학자들은 A형 적혈구 표면의 응집원에서 A형을 결정하는 탄수화물 성분 '당(糖)'을 제거하면 O형 혈액이 된다는 것을 알아냈지요. 그러나 A형 혈액에서 이 당을 모두 제거하기는 어려웠어요.

위더스 교수 연구팀은 이전보다 효과적으로 A형 적혈구의 당을 제거하는 방법을 내놨어요. 사람 위장·소장·대장 안에는 적혈구 표면에서 A형을 결정하는 당과 비슷한 당(뮤신)을 먹이로 삼는 미생물이 있어요. 이 미생물은 뮤신을 먹고 몸속 효소로 이를 소화·분해하죠. 그래서 연구팀은 이 효소로 A형 적혈구의 당도 분해할 수 있을 거라고 생각했어요.

연구진은 사람 대변에서 이 효소를 추출했습니다. A형 혈액에 이 효소를 넣자 A형 결정 당이 분해됐어요. A형 혈액이 누구에게나 수혈할 수 있는 O형 혈액처럼 바뀐 거지요. 실제로 쓰이기까지는 후속 연구가 필요하지만, 혈액형을 바꿀 수 있을 가능성이 더 커졌죠.

[혈액형은 유전적으로 결정… A·B는 우성, O는 열성이죠]

혈액형은 유전적으로 결정됩니다. 사람은 일반적으로 ABO식 혈액형을 결정하는 한 쌍의 대립유전자를 가지고 있어요. A형인 사람은 AA 또는 AO, B형은 BB 또는 BO, O형은 OO, AB형은 AB를 가지고 있지요. 이걸 보면 A, B는 우성, O는 열성이라는 거 아시겠죠.

자손은 엄마와 아빠가 가진 대립유전자 중 각각 한 글자씩을 물려받아요. 그 조합으로 혈액형이 정해지죠. 예를 들어 아빠가 AO를 가지는 A형이고, 엄마가 OO인 O형이면 아빠는 자녀에게 A 또는 O를, 엄마는 자녀에게 O만을 물려주기 때문에 자녀의 혈액형은 AO인 A형이거나 OO인 O형이 됩니다.