[메디칼업저버 박선혜 기자] 이식 후 거부반응을 최소화한 새로운 형태의 골(骨) 이식 소재가 개발될 전망이다.

가톨릭의대 의생명과학교실 전흥재 교수는 산업통상자원부 주관 '2022년 바이오산업기술개발사업'에 선정돼 4년간 총 40억 원 규모의 연구비를 지원받아 '포스포릴콜린 쌍극성 물질과 나노 칼슘 실리카 바이오 글라스 기반 골 이식재 제품 개발' 연구를 실시한다.

전 교수의 골 이식 소재 개발은 기존 골 이식재의 한계점을 보완할 것으로 주목받고 있는 '바이오 글라스'를 기반으로 한다. 

인체 조직과 결합해 골 형성을 촉진하기 때문에 이식과정에서 거부반응을 보이지 않는 것이 특징이다. 또 구성성분과 조성비에 따라 다양한 특성을 나타내 의료 환경이나 환자 요구에 따라 변형이 가능하다는 장점도 있다.

전 교수는 본 연구 과제를 통해 일본 간사이대학과의 협력으로 MPC-F[표면 코팅을 위한 관능기(Functional group)가 도입된 쌍극성 포스포릴콜린(2-Methacryloyloxyethyl  phosphorylcholine, MPC)] 제조기술을 확보한다. 

이어 세포/조직공학연구소 양대혁 교수와 함께 가톨릭의대에서 자체 개발하는 시스템을 갖출 계획이다. 이는 한국세라믹기술원에서 제조한 나노 칼슘 실리카 바이오 글라스에 접목시켜 차세대 골 이식재로 개발된다. 

개발된 골 이식재는 신경외과 및 치과계열 질환에 적용하기 위해 은평성모병원 신경외과 박해관, 홍재택 교수팀 및 서울성모병원 치과 박준범 교수와 공동연구를 통해 부위별 골 결손 동물모델을 확립하고 생물학적 안전성 및 유효성을 평가할 계획이다. 최종 제품의 허가 및 사업화는 리뉴메디칼에서 맡는다.  

결손된 골을 보전하는 방법인 자가골 이식과 동종골 이식은 공급량이 한정적이고 환부나 환자 상태, 공급자 상태에 따라 이식 가능 여부가 판단된다는 단점이 있다. 인공소재 이식도 많이 활용되지만 기본적으로 체내에서 이물질로 인식돼 안정성이 높지 않다.

골 이식술 후 골 이식재 표면으로 형성되는 '바이오필름(미생물막)'은 세균감염으로 인한 합병증을 유발하는 대부분 원인이 된다. 이에 대한 해결책으로 더러워지는 것을 막는 성질인 방오성과 항균성을 지닌 쌍극성 고분자 물질연구가 점진적으로 증가하고 있다. 그중에서도 MPC가 각광받는 추세다.

MPC는 인체 세포막과 비슷한 분자구조를 가져 인체 조직에서 생체 거부반응이 매우 적게 나타나며 세균에 의한 바이오필름의 증착을 원천적으로 봉쇄하는 역할을 한다. 때문에 콘텍트렌즈, 카테터, 스텐터, 인공 고관절 등 다양한 의료기기에 사용되고 있다. 

전 교수는 "고령화 사회인 인구 구조와 기대수명의 상승을 고려하면 골 질환 치료제 수요는 지속적으로 상승할 전망"이라며 "본 과제를 통해 새로운 형태의 골 이식 소재를 개발해 활용 분야를 인체 조직 재생, 대체 등을 위한 의료기기까지 넓혀나가 국내 바이오산업의 경쟁력 향상에 기여하겠다"고 밝혔다.