[소비라이프 / 김요찬 소비자기자]
세계적으로 뼈와 골격 손상은 장기적인 장애를 유발하는 주요 원인 중 하나로 꼽힌다. 스웨덴 룬드대학교 연구진은 손상된 뼈가 스스로 회복하도록 돕는 세포가 없는 연골 지지체를 개발했다고 밝혔다. 이 새로운 구조물은 손상된 부위에서 뼈 재생을 유도하면서도 강한 면역 반응을 일으키지 않도록 설계된 것이 특징이다. 연구진은 이미 동물 실험에서 이 기술의 효과를 확인했으며, 현재 인간을 대상으로 한 임상 연구를 준비하고 있다.
큰 뼈 손상은 신체가 스스로 회복하기 어려운 경우가 많다. 이러한 손상은 암 치료 과정에서 뼈가 제거되었을 때, 류마티스 관절염이나 골관절염 같은 심각한 관절 질환이 있을 때, 또는 심각한 감염 이후에 발생할 수 있다. 이처럼 뼈 조직이 크게 손상되면 구조와 기능을 회복하기 위해 보통 뼈 이식이 필요하다. 연구자들에 따르면 전 세계적으로 매년 200만 명 이상이 뼈 이식 수술을 필요로 한다. 현재 치료법은 환자 자신의 조직이나 세포를 이용해 뼈를 재건하는 방식이 일반적이지만, 이 방법은 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리며 환자에게 추가적인 신체적 부담을 줄 수 있다.
룬드대학교의 분자 골격 생물학 연구자인 알레한드로 가르시아 가르시아(Alejandro Garcia Garcia)는 환자 맞춤형 이식편이 항상 성공적이지 않으며 비용과 시간이 많이 드는 문제가 있다고 설명했다. 그는 재현 가능한 생산 과정으로 만들어지는 보편적인 조직공학 기술이 이러한 문제를 해결할 수 있는 중요한 대안이 될 수 있다고 강조했다. 연구진은 이번 연구를 통해 환자 맞춤형이 아닌 새로운 뼈 재생 기술의 가능성을 보여주었다고 밝혔다.
이 기술을 개발하기 위해 연구팀은 먼저 실험실에서 연골 조직을 배양했다. 이후 탈세포화라는 과정을 통해 살아 있는 세포를 모두 제거했다. 이 과정은 세포를 둘러싸고 있는 자연적 구조인 세포외기질만을 남기게 된다. 세포외기질은 조직에 구조적 지지와 생물학적 신호를 제공하는 역할을 한다.
세포가 제거된 뒤에도 이 구조에는 다양한 성장 인자가 남아 있어 신체의 자체 세포들이 어떻게 움직이고 성장해야 하는지 안내하는 역할을 한다. 손상된 부위에 이 연골 지지체를 삽입하면 일종의 설계도처럼 작용해 신체가 단계적으로 새로운 뼈를 재건하도록 돕는다.
연구를 이끈 폴 부르진 교수는 이번에 개발된 연골 지지체가 안정적이고 재현 가능한 세포주를 기반으로 만들어졌으며 강한 면역 반응을 유발하지 않으면서도 뼈 형성을 촉진할 수 있다고 설명했다. 그는 또한 이 기술이 미리 만들어 보관해 둘 수 있는 기성품 형태의 이식편을 가능하게 한다는 점에서 큰 의미가 있다고 말했다. 이러한 특성은 향후 인간 뼈 조직 이식 치료에서 중요한 발전이 될 수 있다.
이 기술의 또 다른 장점은 환자마다 맞춤 제작할 필요 없이 미리 생산해 여러 환자에게 사용할 수 있다는 점이다. 연구진은 다음 단계로 사람을 대상으로 한 임상시험을 준비하고 있으며, 동시에 생산 규모를 확대하고 품질과 안전성을 일정하게 유지할 수 있는 제조 공정을 개발하고 있다. 연구팀은 특히 팔과 다리의 긴 뼈에서 발생하는 심각한 결손과 같은 손상을 우선적으로 연구 대상에 포함하는 방안을 검토하고 있다. 또한 임상시험을 진행하기 위해 필요한 윤리심사와 규제 승인 절차를 위한 자료 준비도 함께 진행되고 있다.
