국내 연구진이 홍합 접착단백질 기반의 생체 적합성이 높은 뼈 이식재 접착제를 개발, 뼈 이식 수술의 안정성을 높일 새로운 가능성을 제시해 학계의 주목을 끌고 있다.
한국보건산업진흥원은 “POSTECH(포항공과대학교) 화학공학과·융합대학원 차형준 교수와 화학공학과 윤진영 석박사 통합과정생이 POSTECH 화학공학과 이효민 교수, 경북대학교 융합학부 조윤기 교수, 고려대학교 안암병원 전상호 교수로 구성된 공동연구팀과 함께 세포 부착능을 향상한 홍합 접착단백질을 기반으로 뼈 이식재 접착제를 개발에 성공했다”고 2월 26일 밝혔다.
일반적으로 이식된 뼈를 고정하기 위해서는 나사나 멤브레인, 티타늄 메쉬 등을 사용하는데, 공동연구팀은 이때 발생하는 수술 부위 감염 및 추가 수술 등의 위험 요소를 개선하기 위해 홍합과 빛을 이용한 생체 접착제 연구를 진행했다.
연구팀은 바닷속 바위에 잘 붙어있는 홍합 유래 접착단백질의 특성을 이용해 접착단백질에 세포 부착 펩타이드를 융합시키고 인체에 무해한 청색광에 의해 활성화되는 감광성 분자를 도입했다. 이를 뼛가루와 섞어 이식한 뒤 청색광을 쏘여주자 접착단백질에 있던 타이로신이 서로 결합해 접착력이 강한 하이드로젤을 형성했다. 그 결과 수술 부위의 조직 결합을 촉진해 수술 후에도 뼈 등의 이식물을 효과적으로 고정하고, 오랜 시간 후에도 내구성이 높은 뼈의 재생을 유도하는 실험결과를 도출했다.
이 연구에서 개발한 뼈 이식재 접착제는 자연에서 유래한 단백질소재의 생체 적합성이 높은 뼈 이식재 고정용 접착제로, 기존의 뼈 이식재 고정방법에서 발생하는 여러 어려움과 한계점을 극복함으로써 뼈 이식 수술의 안정성과 효율성을 높이는 새로운 가능성을 제시했다.
POSTECH 차형준 교수는 “홍합 유래 접착제를 사용하면 뼈 이식 수술의 성공률을 높여 환자의 회복 기간을 크게 단축할 수 있을 것”이라며 “이번 연구를 바탕으로 다양한 뼈 이식 재생 기술로의 응용 방안을 모색하겠다”는 포부를 밝혔다.
한편 이번 연구는 보건복지부 치의학의료기술연구개발사업(만성 구강질환 극복 치의학 치료기술개발, HI22C1347) 지원으로 수행됐으며, 치의학분야 상위 2.7%의 세계적 치의학 학술지 ‘저널 오브 덴탈 리서치(Journal of Dental Research)’에 2월 5일자로 온라인 게재됐다.
