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하이드로겔 시스템 이용, 태아 신경관결손 수술법 개발

가톨릭의대 전흥재 교수팀, 재생의학+모체태아분야 융합 연구 통한 새 치료 영역 발전 기대

이상철 기자 | 기사입력 2023/11/28 [11:43]

하이드로겔 시스템 이용, 태아 신경관결손 수술법 개발

가톨릭의대 전흥재 교수팀, 재생의학+모체태아분야 융합 연구 통한 새 치료 영역 발전 기대

이상철 기자 | 입력 : 2023/11/28 [11:43]

【후생신보】  국내 연구진이 하이드로겔 시스템을 이용, 태아 신경관결손 수술법을 개발했다.

 

가톨릭의대 의생명과학교실 전흥재 교수(세포·조직공학연구소장 공동교신저자)팀(공동제1저자 양대혁)은 산부인과학교실 모체태아연구팀(공동교신저자 신종철, 공동제1저자 고현선)과 다학제 협력을 통해 ‘가시광 경화성 키토산 하이드로겔 시스템을 이용한 새로운 태아 신경관결손 수술법’을 개발했다고 밝혔다.

 

▲ (왼쪽부터) 전흥재 교수 양대혁 교수 신종철 교수 고현선 교수

 

전 교수팀이 개발한 태아 신경관결손 수술법은 가시광 경화성 키토산 하이드로겔 시스템을 이용한 기법으로 산모의 자궁 속 태아 수술 시 접착제 없이 10여초 간의 가시광선 조사로 수술 부위가 봉합되며 물리학적 팽창도 가능해 태아의 빠른 성장에 따른 접착 부위 손상을 막을 수 있다.

 

또한 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 형태로 신생아의 척추에 개방형 구멍이 생기면서 그곳으로 척추신경 및 조직세포가 빠져나오게 되는데 임신 중 태아의 척수가 양수에 노출되면 중증 신경학적 장애를 안고 살아갈 수 있는 질환이다.

 

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

 

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

 

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

 

하지만 새로운 수술법에 사용된 하이드로젤은 세포·조직공학연구소가 소재의 원천기술을 보유하고 있는 것으로 일반적으로 다량의 수분을 함유할 수 있는 3차원 망상구조로 이루어져 액체와 고체의 중간 형태의 특성인 고유의 친수성과 유연성으로 생체적합성이 우수하다.

 

특히 기존 치료법과 달리 양수 내 젖은 상태에서 접착제 없이 10여초 간의 가시광선 조사에 의해 수술 부위가 봉합되며 태아의 성장과 함께 물리학적 팽창과 각종 성장인자 및 약제 탑재가 가능해 태아 치료용으로 개발 가능성과 유용성이 기대되는 제제이다.

 

이번 연구 결과는 세계적인 학술지인 ‘Carbohydrate polymers’(IF=11.2)지에 게재됐다.

 

재생의학과 모체태아의학의 융합 연구를 통해 선천성 기형의 자궁 내 치료는 물론 출생 후 치료 분야도 발전시켜 건강한 생명 탄생에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

 

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

 

한편 모체태아의학은 임신의 시작에서 출산 후까지 임신부와 태아, 신생아의 건강을 다루는 분야다. 두 생명체 즉, ‘임산부와 태아’를 동시에 다루고 있고 인간 생명의 출발을 담당한다는 점에서도 의미 있고 중요한 분야다.

 

1950년대까지는 임신 중인 태아에 대한 진단과 치료가 불가능했으나 1960년대 이후부터 전자 태아 감시장치, 초음파 및 양수천자술 등의 진단법이 개발되었고 최근에 이르러 태아 MRI, 분자유전학 검사 등 태아 이상 유무에 대한 진단 방법은 급속히 발전해 왔다.

 

그러나 진단과 달리 치료적 측면에서 볼 때 태아의 이상을 발견하더라도 자궁 속에 있는 위치적 특성상 출생 후 조기 수술이나 조기 교정 등의 진행이 대부분이며 선천성 기형에 대한 외과적 태아 치료는 매우 제한적이다.

 

태아의 치료는 태아의 중증 질환이 태내에서 진행되는 것을 중단시켜 사망 또는 중증 후유증을 최소화할 수 있는 장점이 있으나, 태아가 양수 내에 존재하는 특수환경이므로 일반적 수술 치료와는 달리 매우 어렵고, 조기 진통, 조기 양막 파열, 태반 박리, 자궁파열 또는 열개 등 심각한 산과적 합병증을 일으키기도 한다.

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