최근 조직공학을 이용한 재생의 3요소인 ‘cell’, ‘scaffold’, ‘growth factor’의 주제 발표가 줄을 잇고 있는 가운데 stem cell, BMP 또는 3D printing, hydrogel 등을 이용한 조직재생의 현재와 미래, 그리고 현재의 한계점 등을 한눈에 확인하고, 논의하는 장에 의학, 공학 분야 연구자, 치과 임상가 및 업체 등까지 몰리며 조직재생에 대한 뜨거운 관심을 보였다.

지난 14일 서울대치과병원에서 열린 ‘제 1회 치과-조직공학‧재생의학 융합 Workshop’이 그것으로 치조골재생 및 치주조직재생에 있어 ‘cell’, ‘scaffold’, ‘growth factor’의 3가지 요소에 대한 연구 결과 발표 및 연구 현황 및 전망을 점검하는 시간으로 이어졌다.

워크숍의 학술 등을 책임진 윤정호(인하대병원) 교수는 “워크숍은 최근 발표되고 있는 조직공학‧조직재생의 요소들에 대해 현재의 연구과정 및 한계점 등이 잘 논의 된 자리로 진행 된 것 같다”면서 “특히 한곳에서 만나기도 힘들었던 공대, 치과 기초, 치과 임상, 업체 연구소 등 치과 조직공학과 관련된 다양한 분야의 연구자와 교수들의 다양한 의견을 들을 수 있는 계기가 됐다”고 전했다.

아직까지 치과분야는 연구 영역 등이 크지 않은데 워크숍에는 자리를 가득 매운 것 등을 감안했을 때, 치과 분야도 과거와 달리 연구에 대한 요구 및 욕구, 필요성이 공감대를 얻고 있는 것은 물론 외연 확장을 위해서도 노력 하고 있는 현주소를 확인 할 수 있었다.

치과 조직공학`재생의학 현주소는

워크숍은 3가지 주제 세션으로 진행됐다.

먼저 ‘치주조직 및 골조직 재생을 위한 scaffold’ 주제 세션이 진행됐다. 이 시간에는 cell, signaling molecule을 체내에 전달하기 위해서는 기본적으로 scaffold 및 carrier가 필요한데, 이러한 scaffold는 조직재생을 위한 supporting 구조로 작용하게 되는 것을 알리고, 이는 scaffold의 좋은 생체적합성은 물론 물리, 화학적 물성이 조직재생에 맞아야 적용하기가 편리해야 하는 것을 알리는데 초점을 맞췄다.

아주대학교 김문석 교수가 강연한 ‘Injectable hydrogel’은 무엇보다 적용하기에 편리한 장점을 지니고 있다고 볼 수 있다. 임상적용에 편리할 수 있는 scaffold에 대한 관심이 많고, 이러한 hydrogel에 기능성 화합물을 붙이거나 추가할 수 있기 때문에 효과적일 수 있다. 하지만 기계적 물성 면에서는 다소 떨어지기 때문에(세라믹 등과 비교시), 아직 해결해야 할 점들은 남아 있음을 전했다.

이어진 ‘3D printing’ 주제 강연은 의료에서 사용 시 ‘질환 맞춤’, ‘환자 맞춤형 scaffold 제작’의 장점을 발표했다. 또한 성장인자(BMP 등) 주제 강연은 BMP가 작용 하려면 생체 내에 적용된 상태에서 방출되면서 조직이 재생되어야 하는 것에 초점을 맞추고, 방출 과정에 대한 새로운 연구 방법을 제시했다.

새로운 연구를 통해, 보다 정밀하고 효과적으로 성장인자나 cytokine의 생체 내 방출을 확인할 수 있어, BMP 같은 성장인자 전달체(scaffold) 개발이나 관련 제품 개발에 도움이 될 수 있다.

두 번째 세션은 BMP에 대한 연구와 자가치아뼈 이식재에 대한 연구 발표로, BMP를 처치 시 뼈 생성도 일어나지만, 반대로 뼈 흡수도 동시에 많이 일어날 수 있다는 이야기를 전했다.

또 ‘자가치아이식재 AutoBone’ 주제 강연은 일반적인 골이식재와 유사한 골형성을 보인다는 연구 결과를 발표했다.

과제 많은 재생 연구

마지막 session이 바로 치주과 영역의 연구 발표로 ‘치주조직 재생’의 현재를 검토했다.

윤정호 교수는 각광받고 있는 치주인대 줄기세포(치근의 치주인대에서 유래된 줄기세포)를 사용하는 치주조직 재생 방법으로 ‘재생력을 강화시키기 위해, BMP 단백질이 이 세포에서 나오도록 유전적으로 변화시켜(gene therapy, gene delivery) BMP2 단백질이 많이 나타나는 치주인대 줄기세포를 만들어 조직재생능(골재생, 치주조직재생 등)을 in vitro, in vivo(동물실험)에서 분석 연구한 것’을 설명했다.

그는 “향후 치주조직재생에 세포 치료, 유전자 치료를 도입할 수 있는 가능성을 살펴본 것”이라고 강조하고 “치주인대 줄기세포 등 치아에서 유래되는 줄기세포를 이용한 구강 조직재생 치료는 다양하게 연구되고 있다. 실제 환자 적용 가능성을 타진하고 있는데, 새로운 조직재생 방법의 가능성을 제시했다고 할 수 있을 것”이라고 설명했다.

이어진 ‘영구치가 아닌 유치 치주인대에서 얻은 유치 치주인대 줄기세포의 특성(세포 특성 및 조직재생 특성)’ 주제 연구는 영구치가 아닌 유치에서 보다 쉽게 치주인대 줄기세포를 얻고자 하는 시도의 연구방법을 전달했다.

마지막 강의는 ‘성장인자중 하나인 GDF-5’를 이용한 연구 결과로 BMP 같은 경우, 골재생은 많이 시키지만, 치주조직재생에는 불리한 점이 있다 결과도 설명했다.

주최 측은 “조직공학 및 재생의학 분야의 치과 부분은 아직 공감대 형성부터 미흡한 점이 있지만 ‘치과 조직공학’ 분야로 줄기세포 등의 연구가 성과를 거두고 있는 지금 연구자들이 더욱 연구에 매진한다면 새로운 치료 분야를 찾을 수 있는 등 실현가능한 일들이 많아 질 것”이라는 기대감을 전했다.