바이오 3D 프린팅에 관한 사례

안녕하세요?

헬스조선 10월호를 보다보니, 3D 프린터로 이제는 장기를 만드는 기술에 대한 아주 대략적인 내용이 있는데, 이에 대해서 포스팅을 본격적으로 들어가기 전에 먼저 3D 프린트라는 것에 대해서 설명에 들어가야 겠다는 생각이 들었습니다. 우선 대략적인 설명을 해야만 하는데, 아래의 링크에 들어가서 내용을 먼저 읽어 주시기 바랍니다.

링크 : 3D 프린터에 대한 포괄적이고 간단한 설명

일단 기사에서는 자세한 내용은 나오지는 않았지만, 신체에 이식이 가능한 젤라틴에다가 사람의 줄기세포등을 넣어서 만든 '바이오 잉크'를 사용한다고 언급을 하였습니다. 아마 이와 같은 내용으로 미루어 보건데, 과거에 일본에서 바이오 잉크라는 것을 이용한 사례가 있기는 했습니다.

왠 잉크젯 플린터냐고 하실 텐데요, 실제로 잉크젯 프린터의 노즐에서 그냥 잉크가 아니라 '바이오 잉크'를 사출하는 방식으로 과거 일본에서 이 방식으로 '바이오 프린팅'이 시도가 되었습니다. 그 때 이후로는 바이오 프린팅에 대해서 크게 들어본 정보가 없기는 없었습니다만, 헬스 조선의 2017년 10월의 기사를 보니, 진전이 많이 일어난 것으로 보입니다.

우선 기사에서는 '난소', '심장', '간', '귀', '척수'에 대해서 소개가 되어 있었는데, 다른 건 몰라도 심장과 간만 성공해도 '장기이식'을 위한 어려움이 상당히 많이 줄어들 것으로 기대를 합니다. 일단 기사의 내용이 모두 최신의 연구 결과는 아니기는 하지만, 그냥 지나가기에도 아까운 내용이기도 하기에, 하나하나 언급해 보도록 하겠습니다.

심장에 대해서는 '울산과학기술원'과 '미국 웨이크포리스트 재생의학 연구소'에서 길이가 0.25mm인 초소형 심장을 만드는데 성공했다고 합니다. 다만 길이를 생각해 보면, 아직까지 사람의 몸에 이식할 수 있을 정도로 쓸만한 심장을 만들지는 못한 것으로 보입니다. 상대적으로 '간'에 대해서는 미국의 벤처기업 '오가노보'에서 '간세포'와 '간성상세포, 내피세포'등으로 이루어진 간을 42일간 생존 시키는 데 성공하였다고 ㅎ바니다.

놀랍게도 미국의 '오가노보'사의 인공 간은 2014년 부터 신약을 개발하는 데 사용할 수 있도록 판매가 허용되고 있다고 합니다. 다만 헬스조선 기사의 내용에 의하면, 아직까지 환자에게 이식을 할만한 수준으로 어떻게 인공적인 간을 만들어 내지는 못한 것으로 판단이 됩니다.

미국 노스 웨스턴대 의대 교수팀이 '젤라틴'으로 만든 인공 난소에 '난포세포'라고 해서 난자로 자라날 수 있는 세포를 이식했다고 합니다. 이 인공난소를 '쥐'에게 실험해 보았는데, 숫컷 쥐와 교배해서 건강한 새끼 쥐를 출산 하는데 성공했다고 합니다. 헬스 조선의 기사에서는 단지 난소암 환자와 같이 생식능력을 잃어버린 여성에 대해서 이야기를 주고 하고 있습니다.

다만 제 생각은 조금 다른 것이, 번식 생리학 실험이라고 해야 할까요? 동물의 정자 또는 난자를 가지고 하는 실험에서 원재료인 '난자'의 확보는 상당히 어려운 측면이 많이 있습니다. 심지어 소와 돼지의 난소를 얻기 위해 매일 새벽 '도축장'을 방문해야 하는 애로사항이 있습니다. 이 인공 난소를 '의학'이 아닌, '자연과학'실험에 사용할 수 있다면 상당히 유용할 것으로 판단이 됩니다.

2016년 미국 웨이크 포레스트 대학 의대 연구팀이 3D 프린터를 이용해 만든 인공 귀를 쥐에게 이식했다고 합니다. 정확히 어떻게 만들어 졌는지에 대한 정보와 쥐에게 이식후 2개월후까지 살아 있었다고 언급은 했지만, 그 이후에 관한 내용은 없었다는 것이 아쉬웠습니다. 일단 '토끼'의 연골세포를 이용한 시점에서, '쥐'에게 언제까지 면역 거부반응 없이 잘 있는 것은 무리라는 생각이 들었습니다.

기사의 내용에 의하면, 국내 연구진이 개발에 노력을 하는 중이라고 하기는 하는데, 3D 프린터를 이용해서 '척수'를 만드는 것에 대해서 자세한 내용이 나오지 않는 것이 아쉬운 대목이었습니다. 다만 기사를 자세히 보니, 주로 한국에서는 '울산 과학 기술원'에서 관련된 연구를 많이 하고 있는 것으로 보이고 있습니다. 일단 이 연구가 2015년 부터 시작이 되었다고 하니, 조금은 더 기다려 봐야 겠다는 생각이 듭니다.

제가 처음 3D 프린터의 하위 항목으로 '바이오 프린팅'을 들었을 때가 2015년 이었는데, 그 때 이후로 상당한 발전이 일어 났다는 생각이 들었습니다. 하지만 아직 인체의 장기를 대체할 수준이 아닌 것을 봐서는 가야할 길이 멀다는 생각이 들며, 이 내용이 싣려 있는 잡지인 헬스조선의 성격을 생각하면, 주로 촛점이 '의료'에 맞추어져 있는 것은 아쉬운 대목이었습니다. 물론 이렇게 말을 해도, 바이오 프린팅을 '의료'이외의 쓰일 만한 곳이 없기는 없다는 생각이 듭니다.