남인철 인천성모병원 이비인후과 교수팀이 최근 세계 최초 동종 성체 줄기세포 기반 3D 바이오프린팅 인공 기관(trachea) 이식수술을 성공적으로 집도했다고 12일 전했다.
이번 연구는 성체 줄기세포 기반 환자 맞춤형 3D 바이오프린팅 인공 기관을 실제 임상에 적용하는 임상 실용화 연구로, 세계 최초 연구 개발이자 임상시험으로 그 의미가 크다.
연구팀은 서울성모병원 바이오의약품 GMP 세포생산실의 엄격한 바이오의약품 품질 관리 공정을 통해 실제 성체 줄기세포·연골세포를 바이오 프린팅해 3차원 맞춤형 인공 기관을 제작한 뒤 이를 난치성 기관 결손 환자에게 이식해 치료를 진행했다.
기존 치료법은 수술이 복잡하고 위험할 뿐 아니라 이전 상태로 기관을 완벽히 복원할 수 없어 기관 골격 구조 재건과 동시에 기관 기능을 유지할 수 있는 재건법이 절실히 요구되고 있지만 현재까지 대체 치료제가 없는 난치성 질환이다.
이에 연구팀은 살아 있는 세포를 실제 장기·조직 구조와 비슷하게 세포 프린팅 함으로써 활성화된 이식용 장기와 조직을 만드는 3D 바이오프린팅 방법으로 지금까지 존재하지 않았던 환자 이식용 인공 기관을 제작해 환자에게 이식했다.
특히 코막힘 증상 치료를 위해 다빈도로 시행되는 ‘코 하비갑개 수술’ 과정에서 폐기되는 인체 조직을 재활용해 새로운 기능성 성체 줄기세포 공급원으로 사용했고, 초자연골 재생을 위한 연골세포 역시 코중격 수술 과정에서 폐기되는 인체 연골조직으로부터 분리 배양해 사용했다.
이는 생체고분자를 이용해 외형이 유사한 인체 장기 모사체를 만들어 수술 시뮬레이션을 하거나, 의치나 보청기 등의 보장구의 외형을 제작하고 인체 이식용 의료기기를 제작하는 기존의 3D 프린팅과는 다른 기술이다.
남인철 교수는 "지난 10년간 연구에 참여하며 수많은 실험을 통해 쌓은 노하우로 세계 최초 동종 성체 줄기세포 기반 인공 기관 이식수술을 성공적으로 집도할 수 있었다. 어렵고 힘든 연구를 실제 임상에 적용해 성공적인 끝맺음을 할 수 있어 개인적으로 기쁘고 영광스럽다"고 말했다.
최상철 기자 csc@kihoilbo.co.kr
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