한국보건산업진흥원은 가톨릭대 서울성모병원(김성원 교수), 가천대(이진우 교수), 포항공대(조동우 교수)와 티앤알바이오팹 연구팀이 3차원(3D) 바이오프린팅을 통해 난치성 기관 결손 환자 치료를 위한 맞춤형 이식용 인공 기관을 세계 최초로 개발했다고 9일 밝혔다.

호흡과 밀접한 연관이 있는 기관은 기도의 제일 윗 부분 목에서 흉부까지 연결된 튜브 형태의 구조로 갑상선암·선천적 기형·사고로 인한 외상 등으로 인해 기관이 좁아지거나 결손이 발생하기도 한다. 이 경우 이를 대체할 기관을 확보하는 것이 필수적이나 현재까지 대체 치료제가 없는 난치성 질환이다.

연구팀은 자체개발한 줄기세포 및 연골세포를 포함한 바이오잉크 2종을 인체 이식이 가능한 생분해성 합성 고분자 물질인 폴리카프로락톤과 함께 3D 바이오프린팅 기술을 이용해 환자 맞춤 이식용 인공 기관을 만들었다.

세포치료제 생산용 3D 바이오프린팅시스템을 활용함으로써 식품의약품안전처의 의약품 제조 및 품질 관리기준을 충족시켰다. 인공 기관은 실제 인체에 이식할 수 있는 크기로 유효성 평가도 통과했다. 이런 연구 결과를 근거로 식품의약품안전처의 임상시험계획(IND) 승인을 획득했다.

김성원 교수는 “연구진이 개발한 인공 기관은 임상시험계획을 승인 받은 세계최초의 3D바이오프린팅 제품”이라며 “앞으로 임상시험을 통해 난치성 기관 결손 환자의 치료를 위한 환자 맞춤형 3D 바이오프린팅 기관 실용화 기술을 확보할 수 있을 것”이라고 말했다.