정필훈 서울치대·정한성 연세치대 교수팀 동물실험 ‘성공’
외국 4∼5개 연구팀도 개발 착수 ‘불꽃 경쟁’
국내 연구진에 의해 줄기세포를 이용한 치아재생 기술인 바이오치아가 오는 2010년 완전히 개발되고 2015년 실용화 될 전망이어서 치과 의료계 전체의 대변혁이 예고된다. 특히 국내 치과계에서는 서울치대 정필훈 학장·서병무 교수의 바이오치아팀과 정한성 연세치대 바이오치아팀이 오래 전 연구에 착수, 이미 동물실험에서는 치아 재생에 성공했다. 또 외국의 4∼5개 연구팀도 이 기술 개발에 돌입, 수준 차가 별로 없이 진행되고 있어 연구 개발 선점을 위한 ‘속도전’에 돌입해 있다. 정 학장과 정 교수팀의 ‘줄기세포를 이용한 바이오치아’ 연구가 중요한 것은 치과 의료에서 만큼은 황우석 서울대 교수의 줄기세포 연구와 버금가는 차세대 신기술이기 때문이다.
●왜 바이오치아인가?
바이오치아(bio-engineered tooth)란 사람의 줄기세포를 이용해 사람의 치아와 동일한 구조와 기능을 가지도록 인공적으로 제작되는 치아를 말한다. 즉 줄기세포를 이용해 치아를 재생, 임프란트와 같이 환자에게 인공 자연치를 옮겨 심거나 아니면, 성체 줄기 세포를 이용, 인공 치배(치아싹)를 치아가 상실된 부위에 심어 자라나도록 하는 방법이다.
바이오치아는 기존 치과 치료법의 단점들을 극복할 첨단 신 의료기술인 것이다.
즉 보철 치료의 인접치아에 대한 불필요한 삭제와 임프란트의 교합력이 과도하게 악골에 가해지고 비용이 많이 든다는 주요 단점을 날려 버릴 수 있다.
또 자가 치아이식을 위해서는 자가 치아가 있어야 한다는 이용범위의 한계도 해결할 수 있다.
현재 바이오치아 연구와 관련 세계적으로는 미국 하바드 치대 연구팀, 미국의 NIH(국립보건원)연구팀, 영국 킹스 칼리지 연구팀 , 핀란드 헬싱키 대학연구팀 등이 연구에 돌입, 바이오치아 개발 선점을 위한 국내 연구진과의 ‘무한 경쟁’에 돌입했다.
만약 국내 연구팀이 줄기세포를 이용한 바이오치아 개발 경쟁에 승리할 경우 기술에 대한 로열티 수입 등은 계산하기 어려울 정도로 상상을 불허한다는 분석이다.
즉 엄청난 국부 창출이 가능하다는 것이며, 세계 치과계의 새로운 종주국으로 대한민국 치과계가 재탄생 하는 역사적 순간을 맞이할 수 있다는데 국내 연구팀 모두 이견이 없다.
●국내연구 어디까지 왔나?
그렇다면 국내 연구진의 연구수준은 어디까지 왔을까?
서울치대 정필훈, 연세치대 정한성 교수 팀 모두 쥐 실험을 통해 바이오치아를 재생 하는데는 이미 성공했다.
이 같은 성과는 외국연구팀도 마찬가지로 국내 연구팀을 포함 5∼6개 연구팀의 수준 차는 거의 없는 것으로 알려지고 있다.
국내 연구팀 중 서울치대 정 학장 팀은 구강조직 내에서 성체 치아줄기 세포를 발견하는데 성공해 면역반응과 윤리성문제를 해결했으며 쥐 실험을 통해 치아재생에 성공했다.
정 학장팀은 현재 하나 하나의 치아재생 만이 아니라 턱뼈 전체를 재생하는 방안을 연구목표로 삼고 진행 중이다. 턱뼈가 재생된다면 치아 재생은 당연히 가능하다고 보고 있는 것이다.
정 학장은 “윤리적 문제로 사람에 대한 실험을 할 수는 없다. 그러나 동물실험에서도 가능한 것이 증명된 만큼, 앞으로 집중적인 투자만 이뤄진다면 사람에게도 성공할 수 있다”며 자신감을 보이고 있다.
연세치대 정 교수팀은 배아 줄기 세포를 이용해 치아를 만들어 이식하는 임프란트 방식과 치아싹(치배)을 성체줄기세포를 통해 확보한 후 이를 시술, 치아가 자라나게 하는 방법을 추진 중이다. 특히 정 교수팀은 사람의 배아줄기 세포를 활용한 연구도 진행중인 점이 특색이다.
두 연구팀 모두 바이오치아와 관련, 연구 속도를 가속화한다면 2010년에는 완전한 성공방법을 개발하고 2015년에는 상용화가 가능할 것으로 예상하고 있다.
●바이오치아 상용화 어떤 난관 있나?
그러나 동물실험에 그치고 있는 바이오치아 개발을 위해서는 아직 넘어야할 산이 많은 것으로 나타났다.
일단은 바이오치아의 크기와 모양을 시술 환자의 특성에 맞게 자유롭게 조정할 수 있어야 한다는 것이다.
일부에서는 간단한 치아모양과 크기는 치과의사가 재가공하면 된다는 이론이지만 사람의 치아에 가깝게 만드는 것이 어려운 기술임에는 틀림없는 사실이다.
다음으로 바이오치아의 배양기간이다. 사람의 치아는 형성기간이 매우 길다는 특징이 있어 이를 몇 주내로 단축시켜야 한다는 난제를 안고 있다.
또 바이오치아를 대량 생산할 수 있는 방법을 알아내야 실용화가 가능, 전 인류에게 혜택을 줄 수 있는 만큼, 이 또한 어려운 문제다.
특히 면역거부 반응이 없어야 하고 바이오치아를 이식했을 때 자연치와 같은 생체 친화적 상황이 돼야 한다는 기본적인 해결 과제도 있다.
이를 극복하지 못한다면 임프란트와 자가 치아 이식의 한계를 넘어설 수 없다는 것이 국내 연구진의 공통된 시각이다.
●바이오치아 개발되면 개원가는?
만약 국내 연구진에 의해 모든 기술적 한계를 극복, 2015년도 내에 바이오치아가 개발되고 실용화 된다면 치과의료는 어떤 변화가 올까?
그 누구도 성급한 예측이 어렵다는 분석이다.
그러나 중요한 것은 개원의들의 역할은 계속 존재하며 오히려 고도의 사고를 요구하는 의료인으로 재탄생 해야 할 것이라는 예측이 나오고 있다.
임프란트와 바이오치아는 소비자인 환자들의 선택의 문제에 놓이게 된다. 즉 임프란트보다 바이오치아의 공급 가격대가 낮고 인체 친화적이라면 바이오치아의 활용가능성이 높아질 것이라는 것이다.
보철 치료도 마찬가지로 일부 수요가 줄어들 수 있으나 계속 존재 할 수밖에 없다는 조심스러운 예상이다.
비행기가 있다고 해서 자동차가 없어지지 않았듯이 기존 술식과 상호보완적으로 성장발전 할 것이라는 진단인 것이다.
정한성 교수는 바이오치아 실용화 이후 개원의들의 역할과 관련 “환자가 치과를 방문하면 바이오치아 치료 계획을 세우고 줄기세포 채취와 배양을 큰 병원에 의뢰하며, 배양된 바이오치아를 이식하거나 치아싹을 이식해 자라게 하는 것이 개원가가 할 일이 될 것”이라고 진단했다.
정필훈 학장은 “그때가 되면 의과의 경우 중요한 수술도 로봇이 하는 시대”라면서 “로봇을 제어하고 활용하기 위해서는 더욱 고도의 기술과 의학적 지식이 필요할 것이며 치과의사도 지금보다 많은 치의학적 지식을 갖춘 전문 의료인으로 탄생하게 될 것” 이라고 예측했다.
박동운 기자 dongwoon@kda.or.kr
오우~연구가 저런단계까지 오다니..
외국 4∼5개 연구팀도 개발 착수 ‘불꽃 경쟁’
국내 연구진에 의해 줄기세포를 이용한 치아재생 기술인 바이오치아가 오는 2010년 완전히 개발되고 2015년 실용화 될 전망이어서 치과 의료계 전체의 대변혁이 예고된다. 특히 국내 치과계에서는 서울치대 정필훈 학장·서병무 교수의 바이오치아팀과 정한성 연세치대 바이오치아팀이 오래 전 연구에 착수, 이미 동물실험에서는 치아 재생에 성공했다. 또 외국의 4∼5개 연구팀도 이 기술 개발에 돌입, 수준 차가 별로 없이 진행되고 있어 연구 개발 선점을 위한 ‘속도전’에 돌입해 있다. 정 학장과 정 교수팀의 ‘줄기세포를 이용한 바이오치아’ 연구가 중요한 것은 치과 의료에서 만큼은 황우석 서울대 교수의 줄기세포 연구와 버금가는 차세대 신기술이기 때문이다.
●왜 바이오치아인가?
바이오치아(bio-engineered tooth)란 사람의 줄기세포를 이용해 사람의 치아와 동일한 구조와 기능을 가지도록 인공적으로 제작되는 치아를 말한다. 즉 줄기세포를 이용해 치아를 재생, 임프란트와 같이 환자에게 인공 자연치를 옮겨 심거나 아니면, 성체 줄기 세포를 이용, 인공 치배(치아싹)를 치아가 상실된 부위에 심어 자라나도록 하는 방법이다.
바이오치아는 기존 치과 치료법의 단점들을 극복할 첨단 신 의료기술인 것이다.
즉 보철 치료의 인접치아에 대한 불필요한 삭제와 임프란트의 교합력이 과도하게 악골에 가해지고 비용이 많이 든다는 주요 단점을 날려 버릴 수 있다.
또 자가 치아이식을 위해서는 자가 치아가 있어야 한다는 이용범위의 한계도 해결할 수 있다.
현재 바이오치아 연구와 관련 세계적으로는 미국 하바드 치대 연구팀, 미국의 NIH(국립보건원)연구팀, 영국 킹스 칼리지 연구팀 , 핀란드 헬싱키 대학연구팀 등이 연구에 돌입, 바이오치아 개발 선점을 위한 국내 연구진과의 ‘무한 경쟁’에 돌입했다.
만약 국내 연구팀이 줄기세포를 이용한 바이오치아 개발 경쟁에 승리할 경우 기술에 대한 로열티 수입 등은 계산하기 어려울 정도로 상상을 불허한다는 분석이다.
즉 엄청난 국부 창출이 가능하다는 것이며, 세계 치과계의 새로운 종주국으로 대한민국 치과계가 재탄생 하는 역사적 순간을 맞이할 수 있다는데 국내 연구팀 모두 이견이 없다.
●국내연구 어디까지 왔나?
그렇다면 국내 연구진의 연구수준은 어디까지 왔을까?
서울치대 정필훈, 연세치대 정한성 교수 팀 모두 쥐 실험을 통해 바이오치아를 재생 하는데는 이미 성공했다.
이 같은 성과는 외국연구팀도 마찬가지로 국내 연구팀을 포함 5∼6개 연구팀의 수준 차는 거의 없는 것으로 알려지고 있다.
국내 연구팀 중 서울치대 정 학장 팀은 구강조직 내에서 성체 치아줄기 세포를 발견하는데 성공해 면역반응과 윤리성문제를 해결했으며 쥐 실험을 통해 치아재생에 성공했다.
정 학장팀은 현재 하나 하나의 치아재생 만이 아니라 턱뼈 전체를 재생하는 방안을 연구목표로 삼고 진행 중이다. 턱뼈가 재생된다면 치아 재생은 당연히 가능하다고 보고 있는 것이다.
정 학장은 “윤리적 문제로 사람에 대한 실험을 할 수는 없다. 그러나 동물실험에서도 가능한 것이 증명된 만큼, 앞으로 집중적인 투자만 이뤄진다면 사람에게도 성공할 수 있다”며 자신감을 보이고 있다.
연세치대 정 교수팀은 배아 줄기 세포를 이용해 치아를 만들어 이식하는 임프란트 방식과 치아싹(치배)을 성체줄기세포를 통해 확보한 후 이를 시술, 치아가 자라나게 하는 방법을 추진 중이다. 특히 정 교수팀은 사람의 배아줄기 세포를 활용한 연구도 진행중인 점이 특색이다.
두 연구팀 모두 바이오치아와 관련, 연구 속도를 가속화한다면 2010년에는 완전한 성공방법을 개발하고 2015년에는 상용화가 가능할 것으로 예상하고 있다.
●바이오치아 상용화 어떤 난관 있나?
그러나 동물실험에 그치고 있는 바이오치아 개발을 위해서는 아직 넘어야할 산이 많은 것으로 나타났다.
일단은 바이오치아의 크기와 모양을 시술 환자의 특성에 맞게 자유롭게 조정할 수 있어야 한다는 것이다.
일부에서는 간단한 치아모양과 크기는 치과의사가 재가공하면 된다는 이론이지만 사람의 치아에 가깝게 만드는 것이 어려운 기술임에는 틀림없는 사실이다.
다음으로 바이오치아의 배양기간이다. 사람의 치아는 형성기간이 매우 길다는 특징이 있어 이를 몇 주내로 단축시켜야 한다는 난제를 안고 있다.
또 바이오치아를 대량 생산할 수 있는 방법을 알아내야 실용화가 가능, 전 인류에게 혜택을 줄 수 있는 만큼, 이 또한 어려운 문제다.
특히 면역거부 반응이 없어야 하고 바이오치아를 이식했을 때 자연치와 같은 생체 친화적 상황이 돼야 한다는 기본적인 해결 과제도 있다.
이를 극복하지 못한다면 임프란트와 자가 치아 이식의 한계를 넘어설 수 없다는 것이 국내 연구진의 공통된 시각이다.
●바이오치아 개발되면 개원가는?
만약 국내 연구진에 의해 모든 기술적 한계를 극복, 2015년도 내에 바이오치아가 개발되고 실용화 된다면 치과의료는 어떤 변화가 올까?
그 누구도 성급한 예측이 어렵다는 분석이다.
그러나 중요한 것은 개원의들의 역할은 계속 존재하며 오히려 고도의 사고를 요구하는 의료인으로 재탄생 해야 할 것이라는 예측이 나오고 있다.
임프란트와 바이오치아는 소비자인 환자들의 선택의 문제에 놓이게 된다. 즉 임프란트보다 바이오치아의 공급 가격대가 낮고 인체 친화적이라면 바이오치아의 활용가능성이 높아질 것이라는 것이다.
보철 치료도 마찬가지로 일부 수요가 줄어들 수 있으나 계속 존재 할 수밖에 없다는 조심스러운 예상이다.
비행기가 있다고 해서 자동차가 없어지지 않았듯이 기존 술식과 상호보완적으로 성장발전 할 것이라는 진단인 것이다.
정한성 교수는 바이오치아 실용화 이후 개원의들의 역할과 관련 “환자가 치과를 방문하면 바이오치아 치료 계획을 세우고 줄기세포 채취와 배양을 큰 병원에 의뢰하며, 배양된 바이오치아를 이식하거나 치아싹을 이식해 자라게 하는 것이 개원가가 할 일이 될 것”이라고 진단했다.
정필훈 학장은 “그때가 되면 의과의 경우 중요한 수술도 로봇이 하는 시대”라면서 “로봇을 제어하고 활용하기 위해서는 더욱 고도의 기술과 의학적 지식이 필요할 것이며 치과의사도 지금보다 많은 치의학적 지식을 갖춘 전문 의료인으로 탄생하게 될 것” 이라고 예측했다.
박동운 기자 dongwoon@kda.or.kr
오우~연구가 저런단계까지 오다니..
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