알파경제 - 게이오대·후지타 의대, 3D 프린팅 활용 무릎 재생 임상 착수

(사진=게이오대학교)

[알파경제=(고베)우소연 특파원] 게이오대학교와 후지타 의과대학교가 오는 7월부터 무릎 관절의 뼈와 연골을 동시에 복구하는 의사 주도의 임상시험에 돌입한다고 니혼게이자이신문(니케이)이 20일 전했다. 이번 연구는 바이오 벤처 기업인 사이퓨즈(Cyfuse)(4892 JP)와 협력하여 진행되며, 타인의 지방 조직에서 채취한 세포를 3D 프린터로 입체 구조화해 병변에 이식하는 방식으로, 재생 의료 분야에서 세계 최초로 시도되는 사례다.

이번 임상시험의 주요 대상은 무릎 뼈 일부가 약해지는 ‘무릎 관절 특발성 골괴사’ 환자들이다. 일본 내 해당 질환의 잠재 환자 수는 연간 수천 명 규모로 추산된다. 연구진은 후지타 의과대학 하네다 클리닉에서 세포를 배양한 뒤, 3D 프린터를 이용해 직경 8mm의 원통형 구조체를 제작한다. 이후 후지타 의과대학 병원에서 2명, 게이오 대학병원에서 3명의 환자를 대상으로 손상 부위에 구조체를 이식할 예정이다.

무릎 관절은 뼈와 이를 덮어 충격을 흡수하는 연골로 구성된다. 노화나 체중 증가로 연골이 마모되면 뼈끼리 충돌하며 극심한 통증과 보행 장애를 유발한다. 기존 재생 의료는 연골 재생에 국한되어 있어 뼈 손상에는 대응이 어려웠으며, 결국 인공 관절 이식 수술이라는 환자 부담이 큰 방식을 택해야 했다. 연구진은 이식된 구조물이 뼈와 연골 재생에 필요한 영양 물질을 방출하도록 설계하여 병변을 복구하는 방식을 개발했다. 돼지를 대상으로 한 사전 실험에서 안전성과 유효성을 이미 확인한 상태다.

후지타 의과대학의 니키 야스오 교수는 이번 연구에 대해 뼈 괴사를 치료하는 새로운 시도가 될 것이라고 밝혔다. SBI증권의 한 애널리스트는 뼈와 연골을 동시에 재생할 수 있다는 점이 핵심이라며, 증상이 심한 환자들에게 새로운 치료 선택지가 될 것으로 전망했다. 임상에서 유효성이 입증될 경우, 일본 내 자각 증상 환자 1,000만 명과 잠재 환자 3,000만 명에 달하는 변형성 무릎 관절증으로 적용 범위가 확대될 가능성도 제기된다.

기술 협력을 맡은 사이퓨즈는 인공물을 혼합하지 않고 세포만으로 입체 구조체를 만드는 ‘바이오 3D 프린팅’ 기술을 보유하고 있다. 이 방식은 이물질 거부 반응을 최소화할 수 있다는 장점이 있다. 사이퓨즈는 지난 1월 교토대학교 등과 협력하여 말초 신경 재생 임상시험을 시작하는 등 재생 의료 시장에서 입지를 다지고 있다. 사이퓨즈의 삼조 마사히로 최고재무책임자(CFO)는 고유의 재생 의료 제품을 사업화하여 성장 시장 확대에 기여하겠다고 전했다.

재생 의료 시장은 급격한 성장세를 보이고 있다. 지난 3월 일본 보건당국은 심부전용 심근세포 시트와 파킨슨병 치료제 등 두 건의 재생 의료 제품에 대해 조건부 약사 승인을 내린 바 있다. 업계에서는 재생 의료 시장이 2030년까지 전 세계적으로 수조 엔 규모에 이를 것으로 내다보고 있다.

알파경제 우소연 특파원(wsy0327@alphabiz.co.kr)