한국일보 애틀랜타 전자신문

2022년 6월 15일 (수요일) 특집 A10 카네기 멜론 대학교의 생물의학 공학, 재료 과학, 공학 교수인 아 담파인버그는“확실히대단한일” 이라고 말했다. 3D 프린팅을 활용 하는재생의학기업‘플루이드폼’ (FluidForm)의공동창업자이기도 한닥터파인버그는“이기술이더 이상‘만약’이아니라‘언제’라는 것을 보여주는 사건”이라고 덧붙 였다. 이 여성의 재건수술 결과는 3DBio의보도자료에의해발표되 었다. 회사는독점문제를이유로그과 정의기술적세부사항을공개하지 않아외부전문가들이평가하기가 더어렵다.회사는연방규제기관이 시험설계를검토하고엄격한제조 기준을설정했으며연구가완료되 면데이터가의학저널에게재될것 이라고말했다. 현재 11명의 환자가 포함된 임상 시험이진행되고있으며,이식이실 패하거나예상치못한건강합병증 을 유발할 수도 있다. 그러나 세포 를환자자신의조직에서가져왔기 때문에 몸이 새로운 귀를 거부할 가능성은없다고의사와회사측은 말했다. 7년이걸린3DBio의성공은장기 및조직이식을개선하기위한연구 가 보여준 최근의 몇몇 돌파구 중 하나다. 지난 1월메릴랜드의외과 의사들은유전자변형돼지의심장 을 심장병을 앓고 있는 57세 남성 에게이식하여그의수명을 2개월 연장했다. 과학자들은 또한 기증된 장기가 버려지지않도록수명을연장하는 보존기술을개발하고있다. 스위스 의사들은 3일동안보존된인간의 간을 이식받은 환자가 1년 후에도 여전히건강하다고지난주보고했 다. 심장시술을위해유전자조작돼 지를 제공한‘유나이티드 세라퓨 틱스’(United Therapeutics)사도 이식용 폐를 생산하기 위해 3D 프 린팅을 실험하고 있다고 대변인이 말했다.이스라엘공과대학의과학 자들은지난9월이식된조직에혈 액을 공급하는 데 필요한 혈관 네 트워크를인쇄했다고보고했다. 기업들은전에3D프린팅기술을 사용하여플라스틱과경량금속으 로 만든 맞춤형 의수를 생산했다. 그러나여성의기형귀에서채취한 작은 세포 덩어리로 만든 귀 이식 은살아있는조직으로만든 3D프 린팅이식물의첫번째예인것으로 보인다. 멕시코출신인이환자는귀의외 이 부분인 귓바퀴가 작고 기형을 유발하는희귀한선천적결함인소 이증(귀의 청력에도 영향을 줄 수 있음)을가지고태어났다. 회사 측은 더 많은 연구를 통해 3D프린팅기술로척추디스크,코, 무릎 반월판, 회전근개 및 종양절 제술의 재건 조직을 비롯한 많은 다른대체신체부위를만들수있 다면서더나아가간, 신장, 췌장과 같은 훨씬 더 복잡한 주요 장기를 생산할수도있다고말했다. 여성의 이식수술을 시행한 샌안 토니오의 소아 귀 재건 외과의인 닥터 아르투로 보닐라는“너무 흥 분되는일이라가끔은조금씩자제 해야 한다.”고 말하고“모든 것이 계획대로 진행된다면 혁명적인 방 법이될것”이라고강조했다. 이시 험은3DBio의자금지원을받았지 만 닥터 보닐라는 이 회사와 재정 적이해관계가없다. 마운트 사이나이의 아이칸 의과 대학에서척추생명공학연구실을 이끌고 있는 제임스 이아트리디스 는 인쇄 조직 이식 연구들이 한창 진행중에있지만임상시험에서테 스트 중인 다른 제품에 대해서는 알지 못한다면서“살아있는 사람 에게의 3D 귀임플란트는생체적 합성, 형태일치및모양유지를평 가하는 개념의 증명”이라고 말했 다. 그럼에도 불구하고 귀의 외이 부 분은 기능적이라기보다 미용적인 측면에서상대적으로단순한부속 물이라고말한카네기멜론의파인 버그박사는간,신장,심장,폐와같 은 고형 장기로 가는 길은 여전히 멀다고경고했다. 3D프린팅제조공정은디지털모 델에서견고한 3차원물체를만드 는 것이다. 이 기술은 물체의 정확 한 모양을 만들기 위해 얇은 층에 재료를부착하여쌓는컴퓨터제어 프린터를포함한다. 3DBio의 새로운 귀 이식은 환자 세포의 작은 샘플을 수십억 개의 세포로바꾸는방법부터시작하여 여러독점기술을통합한것이라고 회사측은말했다. 이회사의3D프린터는인체에안 전하고모든재료를무균상태로유 지하는콜라겐기반‘바이오잉크 ’를사용한다.모든연구및제조는 위생적인‘클린룸’을갖춘퀸즈의 새건물내한지붕아래에서이루 어지며, 기술자들은 버니 슈트 작 업복, 장갑및부츠를착용하고마 스크를쓰고일한다. 새로운귀를이식받은환자는보 닐라박사가이끄는임상시험의일 환으로성공적인이식을받은첫번 째환자중한명이었다. (다른시험 자원자들도 LA의 시더스 사이나 이 병원에 등록돼있다.) 닥터 보닐 라는 여성의 소이증 귀에서 연골 반 그램을 제거하는 것으로 시작 했다. 그런다음그것을건강한귀의3D 스캔과함께샌안토니오에서퀸즈 의 3DBio 건물로 배송했다. 이 곳 에서환자의연골세포를조직샘플 에서분리하고영양소슬러리에서 성장시켜수십억개의세포로증식 했다. 3DBio의한과학자에따르면 살아있는세포가“쿠키반죽아이 스크림에 섞인 초콜릿 칩과 같이” 콜라겐기반바이오잉크와혼합되 었다. 콜라겐은주사기를통해특수3D 바이오 프린터에 삽입되었고, 프 린터노즐은물질을일정하고얇은 흐름으로분출하여건강한귀를거 울처럼복제한작은직사각형모양 을만들기시작했다. 전체인쇄과정은10분도채걸리 지않았다. 그런다음인쇄된귀모 양을 생분해성 보호 셸에 넣고 밤 새냉장보관하여보닐라박사에게 배송했다. 닥터는턱뼈바로위, 환 자의 피부 아래에 귀를 이식했다. 보형물주변의피부를조이자귀모 양이나타났다. 매년미국에서태어나는약1,500 명의아기가소이증또는전체외이 가 없는 무이증을 갖고 있다. 지금 까지 임상 시험에는 6~25세의 11 명의지원자가포함되었으며, 이들 은장기안전성및미적결과를평 가하기위해앞으로5년동안추적 된다. 소이증의다른재건방법은환자 가학교에서따돌림이나조롱을당 하지 않도록 어릴 때 시행하는데, 환자의갈비뼈에서연골을채취하 여대략적인모양으로조각하는입 원 수술이 필요한 방법이다. 그러 나 새로운 시술은 병원 밖에서 몇 시간 안에 완료할 수 있다. 3DBio 는임플란트비용을명시하지않았 지만대변인은현재표준치료비용 과비슷할것이라고말했다. <ByRoniCarynRabin> 신체 이식의 혁신…3D 프린터로 만든 귀 최초 성공 생명공학회사, 환자자신의세포로연골조직재생 무균상태콜라겐 ‘바이오잉크’를사용인체에안전 “간, 심장등고형장기로가는길은여전히멀어” 생명공학회사‘3D바이오테라퓨틱스’의연구원이클린룸에서이식귀샘플을다루고 있다. <Andres Kudacki for The NewYork Times> 뉴욕 퀸즈의 생명공학 회사‘3D바이오 테라퓨틱스’(3DBio Therapeutics)는 최초로 3D 프린팅을사용하여환자자신의세포로신체부분을만들었다고 지난달 말 밝혔다. 작고 기형적인 오른쪽 귀를 가지고 태어난 20세 여성이 자신의세포로만든 3D 프린팅귀를이식받았다는발표였다. 전문가들은이 이식은 신기술의 의료 적용에 성공한 첫 번째 임상시험의 하나로서, 조직공 학분야의 놀라운 발전이라고 말했다. 재생의학 회사인‘3D바이오 테라퓨틱스’에 따르면 새 귀는 여성의 왼쪽 귀 와정확히일치하는모양으로인쇄되어 3월에이식되었으며, 연골조직을계 속재생하여 자연스러운귀의 모양과 느낌을줄것이라고설명했다.