국내 연구진이 ‘가시광 경화성 키토산 하이드로겔 시스템을 이용한 새로운 태아 신경관결손 수술법’을 개발하는데 성공했다.

가톨릭대 의과대학 의생명과학교실 전흥재 교수(세포/조직공학연구소장, 공동교신저자), 양대혁 교수(공동제1저자)팀이 산부인과학교실 모체태아연구팀(신종철 명예교수-공동교신저자, 고현선 서울성모병원 산부인과 교수-공동제1저자)과 다학제 협력을 통해 개발한 태아 신경관결손 수술법

은 가시광 경화성 키토산 하이드로겔 시스템을 이용한 기법이다.

이 기법은 산모의 자궁 속 태아 수술 시 접착제 없이 10여초 간의 가시광선 조사로 수술부위가 봉합되며 물리학적 팽창도 가능해 태아의 빠른 성장에 따른 접착 부위 손상을 막을 수 있다. 또 하이드로겔 시스템에는 각종 성장인자 및 약제를 탑재시킬 수 있어 향후 다양한 태아 치료 개발에 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

태아의 신경관결손은 선천성 기형 중 가장 흔한 형태로 신생아 척추에 개방형 구멍이 생기면서 그곳으로 척추신경 및 조직세포가 빠져나오는 것으로 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 결과, 태아의 신경관결손을 봉합하는 데 생

체재료인 콜라겐 및 젤라틴 스펀지와 이를 고정하기 위한 시아노아크릴레이트 접착제가 사용된다. 그러나 이 접착제의 독성으로 조기유산 등 부작용이 발생할 수 있고 접착제를 이용, 병변을 봉합하는 기존 생체재료는 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.

그러나 이번 새로운 수술법에 사용된 하이드로젤은 세포/조직공학연구소가 소재의 원천기술을 보유하고 있는 것으로 일반적으로 다량의 수분을 함유할 수 있는 3차원 망상구조로 액체와 고체의 중간 형태의 특성인 고유의 친수성과 유연성으로 생체적합성이 우수한 재료다.

특히, 기존 치료법과는 달리 양수 내 젖은 상태에서 접착제 없이 10여초 간의 가시광선 조사에 의하여 수술 부위가 봉합되며, 태아의 성장과 함께 물리학적 팽창 기능도 가능하다. 또한 각종 성장인자 및 약제 탑재가 가능하여, 태아 치료용으로 개발 가능성과 유용성이 기대되는 제제이다.

향후 더 많은 연구가 이루어져야 하겠으나, 재생의학과 모체태아의학의 융합 연구를 통해 선천성 기형의 자궁 내 치료는 물론 출생 후 치료 분야도 발전시켜 건강한 생명 탄생에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 세계적인 학술지인 <Carbohydrate polymers>(IF=11.2)지에 게재됐고, 산업통상자원부(No. 20018324)와 한국연구재단 (2020R1A2C1007588)의 지원으로 이루어졌다.