가톨릭의대 전흥재 교수팀, 가시광 경화성 키토산 하이드로겔 시스템 이용 수술법 개발
태아 수술 시 접착제 없이 10여 초간 가시광선 조사로 수술 부위 봉합돼

▲(좌부터)가톨릭의대 의생명과학교실 전흥재 교수, 양대혁 교수, 산부인과학교실 신종철 명예교수, 서울성모병원 고현선 교수.
▲(좌부터)가톨릭의대 의생명과학교실 전흥재 교수, 양대혁 교수, 산부인과학교실 신종철 명예교수, 서울성모병원 고현선 교수.

[메디칼업저버 박선혜 기자] 국내 연구팀이 하이드로겔 시스템을 이용한 태아 신경관결손 수술법을 개발했다.

가톨릭의대 의생명과학교실 전흥재 교수(세포/조직공학연구소장, 공동교신저자), 양대혁 교수(공동제1저자) 연구팀은 산부인과학교실 모체태아연구팀(신종철 명예교수-공동교신저자, 고현선 서울성모병원 산부인과 교수-공동제1저자)과 다학제 협력을 통해 가시광 경화성 키토산 하이드로겔 시스템을 이용한 새로운 태아 신경관결손 수술법을 개발했다.

이 수술법은 산모의 자궁 속 태아 수술 시 접착제 없이 10여 초간 가시광선 조사로 수술 부위가 봉합되며, 물리학적 팽창도 가능해 태아의 빠른 성장에 따른 접착 부위 손상을 막을 수 있다. 또 이 하이드로겔 시스템에는 각종 성장인자 및 약제를 탑재시킬 수 있어 향후 다양한 태아 치료 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. 

태아의 신경관결손은 선천성 기형 중 가장 흔한 형태다. 신생아의 척추에 개방형 구멍이 생기면서 그곳으로 척추신경 및 조직세포가 빠져나오게 되는 것으로, 임신 중 태아의 척수가 양수에 노출되면 중증 신경학적 장애를 안고 살아갈 수 있는 질환이다.

이에 따라 생후 치료보다 태아 치료가 예후가 좋다는 점이 임상연구를 통해 증명되고 있어, 수술에 따른 위험도를 줄이면서 효과적인 태내 치료를 위한 연구들이 시도되고 있다. 

최근 동물 연구 결과에 의하면, 태아의 신경관결손을 봉합하는 데 생체재료인 콜라겐 및 젤라틴 스펀지와 이를 고정하기 위한 시아노아크릴레이트 접착제가 사용된다.

▲뇌척수수막류 병변을 지닌 쥐 태아의 가시광선 광감응성 글리콜키토산 하이드로젤의 치유능을 보여주는 결과.
▲뇌척수수막류 병변을 지닌 쥐 태아의 가시광선 광감응성 글리콜키토산 하이드로젤의 치유능을 보여주는 결과.

그러나 이 접착제의 독성으로 인해 조기 유산 등 부작용이 발생할 수 있고, 접착제를 이용해 병변을 봉합하는 기존 생체 재료는 임신 기간 동안 태아의 기하급수적인 성장과 피부 상피의 급격한 팽창을 거의 수용하지 못한다는 단점이 있었다. 태아 피부에 접착된 비팽창성 물질은 주변 양수 환경에 노출된 조직을 커버하기보다는 찢어지거나 벗겨질 가능성이 높기 때문이다.

하지만 이번 새로운 수술법에 사용된 하이드로젤은 세포/조직공학연구소가 소재의 원천기술을 보유하고 있는 것으로, 일반적으로 다량의 수분을 함유할 수 있는 3차원 망상구조로 이뤄져 액체와 고체 중간 형태의 특성인 고유의 친수성과 유연성으로 생체적합성이 우수하다.

한편 이번 연구는 학술지 Carbohydrate polymers 최근호에 게재됐고, 산업통상자원부와 한국연구재단 지원으로 이뤄졌다.

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