3D 바이오프린팅으로 만든 인공 귀, 세계 첫 이식 성공

[최지원의 바이오톡(talk)] 美 3D바이오 제작

3D바이오 테라퓨틱스가 공개한 3D 귀 샘플 사진이다. 3D바이오는 환자의 세포와 생체 물질을 혼합해 귀 조직을 제작해 이식하는 데 성공했다. 3DBio Therapeutics 제공

미국에서 3차원(3D) 바이오프린팅으로 제작한 귀를 세계 최초로 이식하는 데 성공했다. 미국 바이오텍인 3D바이오 테라퓨틱스는 환자의 연골 세포를 이용해 제작한 생체 조직 귀를 20대의 소이증 환자에게 이식했다고 2일(현지시간) 밝혔다.

이번 이식에는 미국 텍사스주에 있는 선청성 외이 기형 연구소(Microtia-Congenital Ear Deformity Institute)가 함께 참여했다.

환자의 생체 귀를 제작하는 데에는 3D바이오의 '아우리노보(aurinovo)' 기술이 적용됐다. 환자의 반대쪽 귀를 3D로 스캔한 뒤, 생체 물질(콜라겐 하이드로겔)과 환자의 귀에서 채취한 연골 세포 덩어리를 혼합해 동일한 모양의 귀를 3D 프린팅으로 제작하는 방식이다. 회사 관계자는 "쿠키 반죽에 박힌 초콜릿 칩처럼 환자의 세포가 혼합돼 있다"고 설명했다.

이번에 진행된 이식 수술은 아우리노보의 임상 1·2상 연구(NCT04399239)의 첫 번째 사례다. 현재 3D바이오는 6~25세 사이의 소이증 환자 11명을 대상으로 임상을 진행하고 있다. 이들은 장기 안전성을 확인하기 위해 이식 후 5년간 추적 관찰을 하게 된다. 회사는 환자의 세포를 이용하기 때문에 생착이 빠르고, 장기 이식 시 발생하는 거부 반응 등의 부작용이 적을 것으로 기대하고 있다.

이번 수술을 진행한 아르투로 보닐라 외과 전문의는 "환자의 세포를 활용해 만든 생체 조직으로 귀를 이식한 건 이번이 최초"라며 "합병증 등의 문제가 발생하지 않는다면 귀 재건 분야의 혁명적인 일이 될 것"이라고 말했다.

소이증은 선천적으로 귀가 작고 모양이 변형돼 있어 청력에 문제가 발생하는 희귀질환이다. 미국에서는 2000~1만명 중 1명꼴로 발생한다고 알려져 있다. 현재는 9~10세 정도가 되면 갈비뼈의 연골로 귀 모양을 만들어 이식해주는 방식의 수술이 가장 널리 수행되고 있다. 3D 바이오는 "3D 바이오프린팅 귀 이식이 기존 방식에 비해 비침습적이고 안전할 수 있다"고 했다.

이번에 생체 조직 귀를 이식받은 여성은 지난 3월 귀를 이식받고 30일 만에 퇴원했다. 아직까지 큰 부작용은 나타나지 않고 있는 상태다.

3D바이오는 이번 임상에서 안전성을 확보한다면 척추 디스크, 코, 무릎 반월판, 회전근개 등 다양한 조직의 재건에 나설 계획이라고 밝혔다.

3D바이오는 환자에게서 채취한 작은 샘플을 수십억 개의 세포로 증식시키는 기술, 무균 상태에서 3D 조직을 제작하는 기술 등 여러 독점 기술을 보유하고 있다. 현재 특허권 문제로 3D 조직을 제작하는 세부적인 기술을 공개하지 않은 상황이다. 회사는 임상시험이 완료되면 구체적인 데이터를 학술지에 공개할 예정이다.

최지원 기자 jwchoi@hankyung.com