국내 연구진이 사람의 체내 결손 부위를 대체할 인공 이식물을 3D프린팅 기법을 활용해 개발하고 이에 대한 임상시험계획(IND) 승인을 획득했다.
한국보건산업진흥원은 가톨릭대학교 서울성모병원(김성원 교수), 가천대학교(이진우 교수), 포항공과대학교(조동우 교수)와 티앤알바이오팹 연구팀이 3D바이오프린팅을 통해 난치성 기관(trachea) 결손 환자의 치료를 위한 맞춤형 이식용 인공기관을 세계 최초로 개발했다고 8월 9일 밝혔다.
살아있는 세포를 3D 프린팅 기술을 이용해 활성을 갖는 인체 이식용 장기와 조직을 만드는 방법인 3D 바이오프린팅으로 개별 환자 기관의 결손과 동일한 모양과 크기의 맞춤형 이식용 기관 환자 맞춤 이식용 인공 기관(trachea)을 만들어 낸 것이다.
호흡과 밀접한 연관이 있는 기관은 기도의 제일 윗부분이다. 목에서 흉부까지 연결된 튜브형태로 갑상선암, 선천적 기형, 사고로 인한 외상 등으로 인해 기관이 좁아지거나 결손이 발생한다. 이 경우 이를 대체할 기관을 확보하는 것이 필수적이나, 현재까지 대체제가 없는 난치성 질환이다.
난치성 기관 결손 환자는 기관의 기능적 장애, 재건 수술과 이로 인한 후유증 및 합병증 등으로 인한 어려움을 겪는다.
연구팀은 난치성 기관 결손 환자 치료를 위한 ‘3D바이오프린팅 환자 맞춤형 이식용 인공장기 기관(trachea)’을 세계 최초로 개발했다.
자체 개발한 줄기세포 및 연골세포를 포함한 바이오잉크 2종을 인체 이식이 가능한 생분해성 합성 고분자 물질인 폴리카프로락톤과 함께 3D바이오프린팅 기술을 이용해 환자 맞춤 이식용 인공기관(trachea)을 생산했다.
세포치료제 생산용 3D바이오프린팅시스템을 활용함으로써 식품의약품안전처의 ‘의약품 제조 및 품질 관리기준’을 충족시켰으며, 실제 인체에 이식할 수 있는 크기로 유효성 평가를 통과했다.
이같은 연구결과를 근거로 식품의약품안전처의 임상시험계획(IND) 승인을 획득, IND를 승인 받은 세계 최초의 3D 바이오프린팅 제품이 됐다.
김성원 교수는 “연구진이 개발한 인공기관(trachea)은 임상시험계획을 승인 받은 세계최초의 3D바이오프린팅 제품이며, 향후 임상시험을 통해 난치성 기관 결손 환자의 치료를 위한 환자 맞춤형 3D 바이오프린팅 기관 실용화 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
한편 이 연구는 보건복지부 및 한국보건산업진흥원에서 지원하는 첨단의료기술개발사업(3D바이오프린팅 연구개발 지원) 지원을 통해 수행됐다.
