재독 한인 동포,한 복선 박사, EPC스텐트와 관상동맥용 인공혈관의 실험성공 쾌거

환자 본인 세포로 자연적인 관상동맥 내피세포 생성 성공

인공 인플란타,인공 장기 및 조직의 개발이 재독 한인 동포 한 복선 박사가 대표로 있는 독일 아헨 바이오스틸 메데칼사에 의해 세계 최초의 EPC스텐트와 관상동맥용 인공혈관의??실험이 성공함으로써 상용화를 위해 박차를 가할 예정이다.
심장에 혈액을 공급하는 관상동맥 개발과 관련??혈액에 존재하는 세포인 Endothelium Progenitor Cell(EPC)로 관상동맥 내피를 구성하고 있는 혈관내피세포인 Endothel cell을 체내에서 직접 만들어내는 획기적인 작업이 독일 의료 바이오단지 내 바이오스틸 메데칼사(대표 한 복선 박사)에의해 2007년 1월 5일부터 시작된다.
중부독일 노르트라인 베스트 팔렌주 아헨에 소재하고 있는 바이오스틸 메데칼사 와 RWTH Aachen 의과대학 심장내과팀과 Fraunhofer Institut 연구팀은 관상동맥이 막히거나 좁아진 환자에게 시행되는 관상동맥 바이패스수술에 사용할 새로운 혈관을 환자의??세포로 직접 만드는 협력 프로젝트를??2007년 새해에 착수했다.
그간 20여년을 이론적으로 실험실적으로 많은??준비와 작업을 해왔기에 짧은 시간인 앞으로 6개월에 걸쳐 진행될 이 프로젝트의 사령탑을 맡게 될 한??복선 박사는??"환자 몸 안의 핏줄 속에서 직접 관련??EPC세포를 인체 내에서 인공혈관 재질인 포리머에 특허 물질을 공유결합으로 코팅시키며 이 물질이 가지고 있는Sequenz성질로 인해 EPC를??자연적으로 착상시킴으로써??관상동맥을 구성하는 엔도텔 세포와 똑같은 즉 면역문제가 없는 환자의 세포를 인공 혈관 내에??만드는 작업을 실험 하게 된다."고 밝혔다.

관상동맥 바이패스수술이란 관상동맥이 막히거나 좁아진 곳을 우회해서 새로운 혈관을 연결시켜 혈액흐름을 회복시키는 것으로 현재까지 바이파스용 인공혈관이 없어 환자의 다리나 팔 또는 복부의 "스페어" 정맥이나 동맥을 떼어다 쓰고 있어 많은 환자에게 고통을 주고 있다.
또 개발되어 사용하고 있는??혈관들은 전혀 바이파스용으로 사용 못하며 위의 "스페어" 정맥이나 동맥은 심장동맥 대체용으로는 적합치 않기 때문에 7-10년이면 닳아 못쓰게 돼 또 다시 다른 부위의 혈관을 떼어 재시술 해야 한다.
이런 일이 반복되다 보면 나중에는 떼어다 쓸 혈관이 바닥나게 된다.

그러나 실험될 인공 혈관은 혈액의 특성인 이(異) 물질에 대한 면역 반응으로 해서 수많은 연구가 끝나고 실용화 하지 못한 문제점을 일시에 제거 할 수 있는 획기적인 기술로 만들어질 인공혈관이다.
한 박사는 이미 20여 년전 부터 관련 연구기술개발에 쏟아온 계기가 빛을 보게 되었으며 지난 12월의 실험실 설비인 Bioreaktor 테스트에서 짧은 시간인 48시간 내에?? 내피막을 형성하는 인공혈관 실험이 진행 되었으며 이론을 실제화 할 수 있음이 증명되어 올해 스페인 유럽 심장내과 학회에 독일 슈트트가르트교수와??스위스 베른 대학 교수에 의해 바이오 레악토실험 결과와 동물 실험 결과가 발표될 예정이다.
또한 동시에 임상에 들어가 1년 이내에??세계 시장에 내보낼 계획이며 관련된 EPC-STENT프로젝트는 올해 국내 생산에 들어갈 예정으로 있다.
지금까지의 기본적인??문제이면서도 해결 못해 실용화를 못하고 있었던 점인??면역문제와 석회화 문제들을 한꺼번에 해결할 수 있는??많이 발전한 바이오 기술로써 많은??환자 맞춤형 관상동맥 실험이 성공했으며 지금도 관련 연구가 많은 연구소에서 진행하고 있다.??
이와 같은 연구들 속에서도 환자 맞춤형 관상동맥을 만들어 쓸 수 있을 것으로??여기었으나 상용화의??실용성과 면역문제와 짧은 시간안에 배양 기술로 인해 위급환자에게는 적용할 수 없는 근본적 단점을 제거하는데는 요원하고 해결 방향 설정에 문제가 늘 내제하고 있었다.??
이 혈관내피세포 제조기술을 이용해 많은 그간 이루지 못햇던 임플란타에 희망의 빛을 주는 계기가 될 것이다.. 그 예로 폴리머 심장판막도 그 하나다.

유로저널 김세호기자
ekn01@eknews.net


<인공 인플란타,인공 장기 및 조직의 개발>
인간의 큰 소망 중 오래 건강하게 살고 싶은 질병으로 부터의 해방 노력은 인류역사와 함께 지금까지 내려 왔다. 특히 21세기 초에는 식생활 및 주거환경, 생체재료, 전자공학, 의학등의 비약적인 발전에 힘입어 인간  평균 수명이 많이 연장되고 노령인구의 증가와 함께 마치 기계부품처럼 인체의 부분 부분을 인공재료로 교체할 수 있는 인체 부품 시대를 향하고 있다. 의료 산업중,특히 동맹경화, 협심증, 뇌졸증 등 혈관과 관련된 순환기 질환은 전 세계적으로 연간 1200만명을 죽음으로 내몰면서 성인의 사망원인 1위를 차지하고 있기에 이러한 현실과 관련 인공혈관은 시장성의 확대로 인해 미래 핵심산업으로 발전될 것이다.
현재 인공장기 및 인공조직 으로 대체할수 있는 인체 부위는 약 50 군데로써  뇌와 중추신경을 제외한 인체 주요부분을 대체할수 있을 것으로 전망 천만불의 사나이가 공상이 아닌 현실로 다가오고 있다.
그러나 인체부품시대를 꽃 피우데는 아직 많은 장애가 있다. 인체조직과 완벽하게 조화할수 있는 생체재료의 개발이 가장 큰 과제이다. 또 이미 개발된 상당수의 인공 장기들도 기술적인 문제에 걸려 실용화의 문턱을 넘지 못하고 있는 실정이다.
이와 같은 전망 아래 선진국들은 미래에 예상되는 인공장기와 의료부품의 수요와 부가가치를 고려해 유망산업으로 대대적인 연구 개발 투자를 하고 있다. 그 동안 세계적으로 그리고  현재 우리나라 정부도 이 분야에  집중적인 연구비 투자가 이루어지고 있으므로 더 많은 임상분야에서 생체소재의 응용이 가능해 질 것이다.
심장질환관련해 관상 동맥의 이상은 심근 경색이나 협심증의 원인이 되고 있으며  직경이 10 - 20mm의 대구경, 4 - 10mm의 중구경, 인공 혈관이  관상동맥수술인 바이파스를 위해서는4mm 이하의 중구경이 필요하며 도합 3종류로 나눈다. 복부나 흉부의 도액을 대체하는 대구경, 중구경 인공 혈관은 이미 상용화가 되고 있지만 문제는 중구경 인공 혈관이다.
특히 현재 직경 5mm 이상의 대구경 혈관은 고어텍스 등의 합성재질을 이용한 인공혈관으로 무리없이 대체할 수 있는 정도의 기술 수준에 이르렀고, 미국의 몇 개 회사가 4000억원 가량의 전세계 시장을 거의 점유하고 있다.오늘날 널리 쓰이고 있는 혈관 중막(中幕)의 현재 직경 5mm 이상의 대구경 혈관은 고어텍스,Fibrin, Actin oder Kollagen 등 합성재질을 이용해 무리없이 대체할 수 있는 정도의 기술수준에 이르렀으나, 아직도 구경3 mm이하의 소규경 인공혈관 개발은재료에서오는 적합성문제로 피가 응고(엉김)되 어 내부가 막히므로 기존의 재료로서는 성공하지 못하고 있다.  
소동맥같은 직경 1~3mm 의 소구경 혈관에 개발에 대한 관심이 생명공학의 발전으로 증폭된 상태이다.  현재로서는 소구경 혈관이 필요할 때 환자자신의 다리에 있는 특정한 정맥(복재정맥)의 일부를 절단시켜 이식하는 방법이 사용되고 있다.
성공률이 높은 방법이지만 환자 복재정맥의 양이 한정돼 있기 때문에 이를 대체할 수 있는 혈관 개발이 시급하게 필요하다. 현재 상품화로서 일 반적으로 임상에 사용하는 것으로 사람의 탯줄이나 시신, 동물로부터 얻은 생체조직을 화학적으로 처리한 생체 인공혈관, 그리고 나일론·올론·데이크론·폴리에스터 및 연신된 PTFE (ePTFE) 테플론소재의합성고분자 재료를 편직한 대구경 인공혈관,그 표면을 특수 가공한 것, 부직포(不織布) 인공혈관, 또는 소의 경동맥(頸動脈)을 가공한 것이나 사람의 제대정맥(臍帶靜脈) 등의 생체재료가 등장했으며. 인공혈관이 임상적으로 실용화되기 위해서는 자가 대체정맥의 경우와 같이 이식 30일 후 90% 이상의 개통율을 보여야 하며 통상 고분자를 개질하여 항혈전성을 개선하는 연구가 일부 성과를 보이고 있으나 생체적합성 문제로  위와 같은 재료로는 요원하며 한계가 있다.
현재의 인공혈관재질은 인조섬유로 만들어지기 때문에 크기가 변하지 않는다. 따라서 자라는 혈관이 필요하게 되는데 이를 바이오 인공 혈관이라 부른다. 분해되는 플라스틱과 살아 있는 세포로 만들어지는 바이오 인공 혈관은 혈관세포가 자람에 따라 플라스틱은 분해되고 결국 세포로 이루어진 혈관만 남게 되는데, 성장이 가능하고 자기 세포로 만들어지기 때문에 아무리 오래 몸에 남아 있어도 부작용이 없는 혈관이다.
이러한 인공 혈관 재질과 특히 본인 의 내피세포가 짧은 시간안에 인공혈관 내부벽을 만드는 꿈의 바이오 인공혈관은 자기 세포를 이용하기 때문에 윤리적 문제가 없어 선진 각국에서는 활발한 임상 실험과 상품화에 박차를 가하고 있으며 바이오스틸사만의 기술로써 해결할 수있는 일 이며 이럴  경우 완벽하다.  
즉  인공혈관 내부에 엔토셀을 구축할 수 있는 코팅 메카니즘을 만들어 혈액중에 존재하는 면역 반응이 없는 본인의 세포로 엔도셀 전단계인 endothelium progenitor cell과   합성물질인  포리머와 완벽한 공유결합을 하게 하여  혈관 내부벽을 짧은 시간 안에 만드는 방법이 우리 Biosteel Medical 사의 연구진에 의해 이루워져 2007년 5월 스페인 바르셀로나 유럽 심장내과학회에서 관련 독일 스튜트가르트 대학 교수의 Bioreaktor결과와  스위스베른  대학 교수의  동물 테스트 결과등 두가지가 두교수 이름으로 발표될 예정으로 있다.
이러한 위에서 소개한 다각도의 연구에서 상품화문제를 쉽게 해결할 수 있는 세기적 개발품인 인공 바이오 혈관이 바이오스틸 메디칼사에의해  곧 올해안으로 상용화  단계가 와있다.

Biosteel Medical 사장: 한  복선 bocksunhan@yahoo.co.kr