각종 질병이나 사고로 심하게 다친 환자들이 실험실에서 배양한 신체 조직을 이용해서 이전과 똑같이 생활할 수 있다면 이런 치료를 마다할 환자는 없을 것입니다. 그러나 이런 수준으로 신체의 각 부위를 배양해서 이식하는 일은 아직은 먼 미래의 이야기입니다. 다만 많은 연구자들이 연골처럼 비교적 배양이 쉬운 부분부터 여기에 도전하고 있어 언젠가는 현실이 될지도 모르는 이야기이기도 합니다.
최근 바젤 대학 (University of Basel) 의 연구자들은 실험실에서 배양한 연골 (cartilage) 을 이용해서 성공적으로 코 재건 수술을 시행해 이를 의학 저널 란셋 (Lancet) 에 발표했습니다. 연구팀은 76 세에서 88 세 사이의 고령환자 5 명의 세포를 이용해서 연골을 생성했는데 이들이 수술을 하게 된 이유는 코에 생긴 악성 종양 때문이었습니다.
(실험실에서 키운 연골. Made from a probe of the nasal septum: white, glossy cartilage was made in the laboratory. Credit: Department of Biomedicine at the University of Basel )
환자들에게 생긴 비흑색종 피부 종양 (non-melanoma skin cancer) 은 코의 양날개 (alar wing) 에 잘생기는데 암조직을 제거하고 나면 코에 상당한 크기의 손실이 생기는 것은 피할 수 없었다고 합니다. 바젤 대학의 이반 마르틴 ( Ivan Martin, Professor for Tissue Engineering at the Department of Biomedicine at the University and University Hospital of Basel) 을 비롯한 연구팀은 이 환자들을 위해서 이른바 조직 공학 (Tissue Engineering) 을 적용하기로 결정했습니다.
연구팀은 환자의 비중격 (nasal septum) 에서 조직 검사를 시행해 여기서 연골 세포 (chondrocytes) 를 분리 해서 이를 배양했습니다. 여기까지는 비교적 간단해도 이 연골세포가 원하는 모양으로 성장하도록 하는 일은 그다지 간단하지 않은 일입니다. 연구팀은 2 주간에 걸쳐 콜라겐 막위에서 이를 배양시켜 본래 조직 검사 크기의 40 배에 달하는 새로운 연골을 생성시키는데 성공했습니다. 그 후 이 연골을 수술후 사라진 코의 부위를 덮는데 사용해서 성공적으로 코의 재건 수술을 완성했습니다.
이렇게 이식된 연골은 환자 자신의 세포와 조직으로 이뤄져 있으므로 거부 반응을 일으킬 가능성이 적으며 자연스럽게 환자의 신체와 융합될 가능성이 높습니다. 이렇게 조직 공학을 응용해서 만든 재생 조직으로 코 재건 수술을 성공시킨 것은 처음이라고 하네요.
향후 목표는 코의 연골뿐이 아니라 더 복잡하고 기계적인 스트레스를 많이 받는 연골 - 예를 들어 무릎 연골 등 - 을 조직 공학으로 재건하거나 복잡한 형태의 안면 성형에 조직 공학적 방식을 조합하는 것입니다. 보다 복잡하고 튼튼한 연골을 재생할 수 있다면 응용될 여지는 적지 않을 것입니다.
아직 조직 공학의 미래를 단순하게 낙관하기는 어렵습니다. 그러나 위와 경우와 같이 불의의 사고나 질병으로 신체의 일부가 제기능을 못하게 되었을 때 조직 공학적으로 치료가 가능해 진다면 점차 그 응용범위는 넓어질 것으로 기대해 봅니다.
참고
Journal Reference:
- Ilario Fulco, Sylvie Miot, Martin D Haug, Andrea Barbero, Anke Wixmerten, Sandra Feliciano, Francine Wolf, Gernot Jundt, Anna Marsano, Jian Farhadi, Michael Heberer, Marcel Jakob, Dirk J Schaefer, Ivan Martin. Engineered autologous cartilage tissue for nasal reconstruction after tumour resection: an observational first-in-human trial. The Lancet, 2014; DOI: 10.1016/S0140-6736(14)60544-4
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