기본 콘텐츠로 건너뛰기

바이오 프린팅 기술이 적용된 이식 각막



(The cornea is a transparent piece of tissue that protects the eye and helps focus light on the retina. Precise Bio's bioprinted corneas could replace natural corneas damaged by disease or injury. Photo: Precise Bio))


(Precise Bio's bioprinter uses a technique called laser-induced forward transfer to propel droplets of bioinks onto a petri dish or slide. Photo: Precise Bio)


 전 세계적으로 장기 이식을 기다리는 환자에 비해 이식 장기의 숫자는  크게 부족한 상황입니다. 이로 인해 제 때 치료를 받지 못해 생명을 잃거나 장애를 갖고 사는 환자가 많을 뿐 아니라 장기 매매 같은 불법적인 행위가 사라지지 않고 있습니다. 그리고 남의 장기를 이식하는 경우  평생 면역 억제제를 복용해야 하는 등 불편한 부분이 존재합니다. 


 따라서 많은 연구자들이 바이오 3D 프린터 기술을 이용한 인공 장기 개발을 시도하고 있습니다. 하지만 대부분의 장기가 매우 복잡한 구조를 지녀 쉽지 않은 도전입니다. 그런 면에서 바이오 프린팅 장기의 처 주자는 구조가 단순하고 움직이지 않는 장기인 각막, 연골 등이 될 가능성이 큽니다. 


 Precise Bio는 노스캐롤라이나 주에서 설립된 스타트업으로 웨이크 포레스트 대학의 재생 의학 연구소 (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) 출신 교수들이 주축이 된 기업입니다. 이들이 개발한 것은 바이오 프린팅 기술을 활용해 만든 인공 각막으로 동물 실험에서 그 효과를 입증한 다음 이제 실제 사람에서 임상시험을 앞두고 있습니다. 


 각막은 비교적 활발하게 기증이 이뤄지는 장기이지만, 이 역시 수요에 비해 공급이 턱없이 부족한 상태입니다. 인구 고령화에 따라 점점 시력을 잃는 사람의 숫자도 늘어나기 때문입니다. 자발적인 기증자만으로는 현재는 물론 미래의 수요 증가에 대응하기 어렵습니다. 그런데 각막은 신경이나 혈관이 없는 단순한 구조를 지니고 있어 바이오 프린팅 분야에서 가장 먼저 상용화가 가능할 것으로 기대됩니다. 


 Precise Bio의 바이오 프린터는 레이저로 매질 위에 바이오 잉크가 들어갈 공간을 만든 후 여기에 세포와 생체 적합 물질을 섞은 바이오 잉크를 넣어 3차원 구조를 만든 후 10-14일 간 배양해 인공 각막을 만듭니다. 이런 특징 때문에 시긴을 포함해 4D 프린터라고 할 수 있습니다. 


 이 시도가 성공하더라도 3D 프린팅 인공 각막이 널리 상용화되는 것은 5-10년 정도는 후의 일일 것입니다. 그래도 성공하면 장기 이식 분야의 새로운 시대가 열리기 때문에 기대가 큽니다. 앞으로 좋은 소식이 있기를 기대해 봅니다. 


 참고 




댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...