혈액형이 발견되지 못했다면 인류의 역사가 달라질 수도 있었다는 사실을 알고 있나요? 이번 시간에는 왜 혈액형이 "ABC"식이 아니라 "ABO"식이 되었는지에 대해 알아보고, "혈액형 유전 법칙"에 대해서도 살펴보도록 하겠습니다.
1. ABO 식 혈액형 정체
(1) 혈액형을 발견한 "카알 란트슈타이너"
- 혈액형이 발견되기 전인 19세기까지는 수혈을 통한 생존확률이 30%를 넘지 못했다고 합니다. 혈액형에 대한 개념을 알지 못했기 때문에 수혈하는 피의 혈액형이 같아야 된다는 사실을 몰랐기 때문입니다. 따라서 일단 수혈을 하고 수혈을 받은 사람의 생존 여부는 하늘에 그냥 맡겼던 것입니다.
하늘에만 맡겼던 생존확률을 20세기에 들어와서 드디어 수술 성공확률을 획기적으로 높인 사람이 나타났습니다. 바로 오스트리아 사람인 <카알 란트슈타이너(Karl Landstenier)>입니다. 그는 1901년에 사람마다 다른 혈액형을 가지고 있다는 것을 발견하여, 오늘날 혈액형 중에서 가장 널리 알려진 <ABO 식 혈액형>이 세상에 모습을 드러내기 시작하였습니다.
<카알 란트슈타이너>가 인간을 피의 공포로부터 벗어나게 해 준 것은 수혈의 혈액이 응고하는 원인을 알아냈기 때문입니다. 출혈이 일어나면 우리 몸은 즉각적으로 혈액을 구성하는 성분을 만들어내기 시작합니다. 그러나 혈액 손실량이 30% 이상이 되면 심한 충격을 받게 되고 죽음에 이를 수도 있습니다. 그래서 바로 수혈을 해야 해야 합니다. 그런데 사람마다 적혈구 세포막에 붙어 있는 '당사슬'에 차이가 있어 혈액마다 다른 특성을 가지고 있기 때문에 문제가 발생합니다. 자신이 가지고 있는 적혈구의 당사슬과 같은 혈액이 수혈이 되면 상관이 없습니다. 하지만, 전혀 다른 성분을 가지고 있는 혈액이 수혈이 되면 혈액은 응집되는 반응이 나타나기 시작합니다.
수혈된 이질 세포들이 덩어리로 뭉치는 응집반응이 일어나면, 작은 혈관을 막아 조직을 손상시킵니다. 그래서 생명을 위협하게 됩니다. 바로 이렇게, 어떤 혈액끼리는 서로 잘 섞이고, 또 어떤 혈액끼리는 서로 덩어리로 뭉치는 응집현상이 발생되는 것을 "카알 란트슈타이너"가 최초로 발견한 것입니다.
(2) 왜 혈액형은 "ABC"식이 아니라 "ABO"식일까?
- <ABO 식 혈액형>은 적혈구 항원에 따라 이름이 붙여진 것입니다. 초기에는 'A항원'이 있으면 "A형", 'B항원'이 있으면 "B형", 'A항원'도 없고 'B항원'도 없다면 "C형"으로 이름을 붙였습니다. 그러나 추후에 다른 혈액형을 만나도 굳어지는 현상이 나타나지 않는" C형"은 응고 반응이 "0(zero)"라는 의미에서 "O형"으로 이름을 바꾸어 부르게 된 것입니다. 이때 "O형"으로 이름으로 바꾸자고 제안한 사람은 <에밀 폰 듄게른>이라는 사람입니다. 마지막 혈액형인 "AB형"은 <카알 란트슈타이너>의 제자들이 1902년에 발견을 하였다고 합니다.
이렇듯 <카알 란트슈타이너>의 "혈액형 분류"는 수혈 시 거부 반응을 예방할 수 있게 해 수많은 생명을 살린 20세기 의학계의 큰 업적입니다. 그는 생명을 구한 획기적인 공로를 인정받아 1930년에 <노벨 의학상>을 받았습니다. 그리고 그는 은퇴 후에도 연구를 지속적으로 하여 1940년에는 <Rh형 혈액형 분류>를 밝혀냈습니다.
(3) 수혈은 언제부터 해왔을까?
- 수혈은 과학적으로 전혀 입증이 안되던 시절부터 이미 시도를 하였습니다. 처음에는 동물의 혈액을 동물에게 수혈하는 시도가 이루어졌습니다. 이어서 동물의 혈액을 사람에게, 그리고 사람에게서 사람으로, 이렇게 순차적으로 수혈이 이루어졌습니다. 그 이유는 당시의 상식이 동물과 사람의 피가 모두 같다고 생각했기 때문이라고 합니다.
"17세기" 후반에는 동물인 "양"의 피를 사람에게 수혈했다고 합니다. 그 이유는 오래전부터 "양"은 제사를 지낼 때 제물로 바쳐질 만큼 신성시된 동물이기에 그만큼 피가 맑고 순결할 것이라 생각했기 때문이라고 합니다. 물론 "양"의 피를 수혈받은 사람들은 모두 사망을 하였습니다.
"1665년"에 <리처드 로월>이라는 영국 의사가 처음으로 수혈 실험을 시행했다고 알려져 있습니다. 로월은 옥스퍼드 대학에서 두 마리 개를 가지고 실험을 진행하였습니다. 한쪽 개의 목에 있는 동맥을 다른 개의 정맥에 연결하여 혈액을 주입했다고 합니다.
"1667년"에 <루이 14세> 주치의였던 프랑스의 <데니스>에 의해 사람을 대상으로 한 수혈이 처음 시도되었다고 합니다. 그는 출혈이 심한 15세 소년에게 송아지의 혈액을 수혈했다고 합니다. 그런데 처음에는 특별한 부작용을 일으키지 않았지만, 시간이 경과하자 소년은 사망하게 되었습니다. 그래서, 그 뒤로 수혈 행위는 150년간 금지되었다고 합니다.
"1818년"에 <브룬델>은 위암 환자에게 400cc를 수혈하는데 성공을 하였습니다. 인류 최초로 사람의 혈액을 이용한 수혈이었다고 합니다. 그러나 환자는 56시간 만에 사망을 하였습니다. 브룬델은 이후에도 출혈이 심한 산모들의 치료를 위해 수혈을 시도하였습니다. 브룬델이 시도한 수혈 중 10명 중 5명은 성공적이었고, 3명 정도는 수혈하는 동안 부작용이 있었다고 전해지고 있습니다. 브룬델의 영향으로 산부인과 의사들이 출혈 환자들에게 수혈을 감행하였으나 19세기 중엽에는 치료 효과를 두고 많은 논쟁이 있었다고 합니다.
2. 혈액형 유전 법칙
- 혈액형은 사람마다 차이가 있기 때문에 적혈구 표면의 '당사슬' 모양에 의해 구별이 됩니다. 아주 드물게 예외적인 경우가 있지만, 일반적으로는 유전법칙에 따라 타고난 혈액형은 일생 동안 변하지 않습니다. 그래서 범죄 수사나 친자감별 등에 사용되고 있습니다.
대표적인 혈액형 구분법인 <ABO 식 혈액형>도 <멘델의 법칙>에 따라 부모로부터 유전이 됩니다. 우리 몸은 각 세포의 핵 속에 46개의 염색체를 가지고 있습니다. 이 염색체들은 23쌍으로 이루어 있으며, 각 쌍을 이루는 하나는 아빠로부터 그리고 나머지 다른 하나는 엄마로부터 유전적으로 물려받게 됩니다.
<ABO 혈액형>에는 A, B, O 세 가지 '대립유전자'가 있습니다. 이들 유전자는 양쪽 부모로부터 물려받으므로 유전자형은 AA, AO, BB, BO, OO, AB와 같이 쌍으로 표기하며, 각각 독립적으로 표현됩니다.
"AB 유전자"의 예를 들면, 한쪽 부모로부터 A유전자를 그리고 다른 부모로부터 B 유전자를 물려받은 것입니다. 그래서 실제 표현할 때는 적혈구의 'A항원'과 'B항원' 모두 있으므로, <AB형>으로 표현합니다. 그러나, "AO 유전자"의 경우에는 'A항원'만 표현되어 표현형은 <A형>이 됩니다. O유전자는 'A항원'이나 'B항원'을 표현할 수 없기 때문입니다.
<혈액형 유전 법칙>을 표로 보기 쉽게 정리하면 다음과 같습니다.
| 부 모 | 자 녀 | ||
| 혈액형 | 유전자형 | 가능한 유전자형 | 가능한 혈액형 |
| A × A | AO × AO | AA, AO, AO, OO | A형, B형 |
| AO × AA | AA, AA, AO, AO | A형 | |
| AA × AA | AA, AA, AA, AA | A형 | |
| A × B | AO × BO | AB, AO, BO, OO | AB형, A형, B형, O형 |
| AA × BO | AB, AO, AB, AO | A형, AB형 | |
| AO × BB | AB, AB, BO, BO | B형, AB형 | |
| AA × BB | AB, AB, AB, AB | AB형 | |
| A × AB | AO × AB | AA, AB, AO, BO | A형, B형, AB형 |
| AA × AB | AA, AB, AA, AB | A형, AB형 | |
| B × B | BO × BO | BB, BO, BO, OO | B형, O형 |
| BO × BB | BB, BB, BO, BO | B형 | |
| BB × BB | BB, BB, BB, BB | B형 | |
| B × AB | BO × AB | AB, BB, AO, BO | AB형, A형, B형 |
| BB × AB | AB, BB, AB, BB | B형, AB형 | |
| O × O | OO × OO | OO, OO, OO, OO | O형 |
| O × A | OO × AO | AO, OO, AO, OO | A형, O형 |
| OO × AA | AO, AO, AO, AO | A형 | |
| O × B | OO × BO | BO, OO, BO, OO | B형, O형 |
| OO × BB | BO, BO, BO, BO | B형 | |
| O × AB | OO × AB | AO, BO, AO, BO | A형, B형 |
한 줄 요약
- 오늘날에는 혈액형의 분류법에 따라 혈액형의 종류만 '300'여 종에 이른다고 합니다. 그러나 <ABO 식 혈액형 분류법>은 지금까지도 가장 대표적인 혈액형 분류 방법입니다. 그리고 <혈액형 유전법칙>은 친자감별과 범죄 수사 그리고 인류학 및 유전학 등의 측면에서 연구되고 있을 정도로 많이 활용되고 있습니다.
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