인간의 피부와 유사한 바이오 프린팅 이식 피부

(A new bioprinted skin replicates the layers and thickness of human skin. Credti: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine)

피부는 우리가 생각하는 것보다 복잡한 조직으로 서로 다른 기능을 하는 여러 개의 층과 다양한 세포로 구성되어 있습니다. 따라서 실험실에서 쉽게 배양해서 사람 피부에 의식하기가 어렵습니다. 노스캐롤라이나의 웨이크 포레스트 재생 의학 연구소의 앤소니 아탈라 박사 (Dr Anthony Atala, director of Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM))가 이끄는 연구팀은 6가지 세포를 이용한 3층 바이오 프린팅 피부를 개발했습니다.

살아있는 세포를 배양한 후 출력하는 바이오 프린팅 기술은 장기 및 조직을 대체할 수 있는 신기술로 주목받고 있지만, 아직은 널리 사용되지 못하고 있습니다. 다양한 세포들이 모여 복잡한 기능을 할 수 있는 조직을 출력하기 어렵기 때문입니다.

연구팀은 피부 세포에 흔한 6가지 세포 (keratinocytes, dermal fibroblasts, adipocytes, melanocytes, follicle dermal papilla cells and dermal microvascular endothelial cell)를 이용해 표피 (epidermis), 진피 (dermis), 피하조직 (hypodermis)을 모방한 이식용 피부 층을 만들었습니다. 물론 실제 피부는 이보다 더 복잡한 구조와 세포를 지니고 있으나 이렇게 만든 틀에 다른 세포와 신경, 혈관 등이 자라 들어와 재생 피부를 만들 수 있습니다.

피부 : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5669898&cid=63057&categoryId=63057

연구팀은 우선 이 바이오 프린팅 피부를 쥐에 이식해 상처 부위 피부 재생과 혈관 생성을 촉진한다는 사실을 확인했습니다. 다만 인간의 상처는 쥐보다 훨씬 크기 때문에 다시 돼지를 이용해 5x5cm 크기의 상처를 만들어 피부를 이식했습니다. 이식된 바이오 프린팅 피부는 상처의 회복과 피부 재생을 돕고 피부의 수축 및 섬유화를 줄여 흉터 생성을 줄이는 것으로 나타났습니다.

피부 이식은 화상 같은 질병에서는 생존이 달린 문제가 될 수 있으며 그렇지 않더라도 의학적으로 중요한 수술 중 하나입니다. 피부 질환이 아니라 다른 수술 때문이라도 피부에 영구적으로 남는 흉터는 삶의 질까지 떨어뜨릴 수 있습니다. 따라서 최대한 본래 피부를 보존하고 흉터를 줄이는 것이 중요한 과제가 되고 있습니다. 바이오 프린팅 기술이 새로운 돌파구가 될 수 있을지 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/medical/bioprinted-skin-heals-wounds/

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adf7547

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