무릎 연골 재생의 미래, '3D 바이오프린팅'으로 패러다임 바꾼다
로킷헬스케어 자가 슬개하지방 바이오잉크 활용, 1회 수술로 정교한 무릎 재건 실현
[의학신문·일간보사=오인규 기자] 고령화 및 스포츠 활동 증가, 비만 등으로 인해 국내 무릎 연골 손상과 초기·중기 골관절염 환자가 지속적으로 늘고 있다. 최근 임상 현장에서는 인공 관절 수술에 앞서 본인의 무릎 관절을 유지하며 기능을 향상시키는 관절 보존 치료를 선호하는 추세다.
인하대병원 정형외과에서 무릎 진료를 담당하는 류동진 교수<사진>는 의학신문과의 인터뷰에서 현재 시행되는 연골 치료법들은 명확한 한계를 지니고 있다고 밝혔다.
국내 환자들에게 적지 않은 내반 정렬 동반 시, 일반적인 연골 치료만으로는 명확한 치료 전략을 세우기 까다롭다는 것. 또한 임상 현장에서 쓰이는 절골술은 통증 완화에 유용하지만 관절 연골 재생 효과가 부족하고, 자가연골세포이식술은 근거가 충분함에도 두 번의 수술이 필요하며 재생 조직이 완전한 초자연골이 아닌 혼합 형태를 띠는 경우가 많다고 지적했다.
말기 관절염 치료에 효과적인 인공관절 수술 역시 합병증 가능성이나 추후 재수술 위험성이 존재한다.
류 교수는 "기존 치료 방법으로 100% 완벽한 연골 재생을 기대할 수는 없고, 실제 재생된 연골은 한계가 있어 오랜 시간이 지나면 다시 닳거나 손상 받을 수 있다"며 "연골을 재생하되 얼마나 정상에 가까운 연골 구조를 가진 상태로 회복할 수 있느냐가 중요한 과제이자 현재의 한계점"이라고 설명했다.
1회 수술로 초자연골 재생 유도하는 혁신 기술
새로운 연골 재생 치료는 통증 개선뿐만 아니라 결손 부위가 최대한 초자연골 수준으로 회복돼야 하며, 주변 조직과의 우수한 통합성이 요구된다.
류동진 교수는 로킷헬스케어의 3D 프린팅 기술은 비정형적인 모양의 결손 부위도 정교한 맞춤형 패치로 제작해 이식함으로써 정상 조직 손상을 최소화하는 장점이 있다고 소개했다.
그는 "구조적 안정성을 위해 결손 부위를 일정하게 다듬으며 정상 연골 손상이 불가피했던 기존 방식의 한계를 극복했다"고 말했다. 가장 큰 차별점은 단 1회 수술로 즉시 적용이 가능하며, 이식 과정에서 발생할 수 있는 미세한 간격을 효과적으로 극복한다는 점이다.
이는 2회 수술을 요하는 기존 자가연골세포 이식술과 비교할 때 독보적인 강점이다. 타 부위보다 연골 분화 유도 능력이 우수한 자가 슬개하지방 유래 조직을 포함한 바이오잉크를 활용해 강력한 연골 재생 신호를 보낸다.
류 교수는 "이집트 선행연구에서는 12개월 후 조직 검사를 통해 섬유 조직은 매우 얇고 초자연골 유사 조직이 2mm 이상 두껍게 재생된 데이터가 확인됐다"며 임상적으로 가치 있는 근거라고 평가했다.
대규모 다기관 임상 통해 객관적 신뢰성 확보
실제 치료 현장에서 인정받기 위해서는 비용 효율성, 결과의 재현성, 그리고 표준화된 수술 프로세스 확보가 핵심이다. 기존 관절경을 통한 육안 확인 및 조직 검사는 환자에게 수술적 부담을 주고 연골 결함을 다시 만드는 과정이어서 실제 적용이 대단히 어렵다.
이를 보완하기 위해 현재 국내에서는 대규모 환자군을 대상으로 다기관 전향적 대조군 비교 무작위 배정 연구가 활발히 진행 중인 것으로 알려졌다. 이번 임상은 임상적 평가지표인 KOOS 설문과 영상학적 지표인 MOCART 점수를 핵심 기준으로 삼아 정밀한 MRI 평가를 통해 재생 효과를 실질적으로 판단하게 된다.
인터뷰를 마치며 류 교수는 인공관절 수술을 최대한 늦추고 본인의 관절을 보존하려는 것이 세계적인 트렌드라고 역설했다.
이어 "임상 연구 결과가 도출되면 3D 프린팅 패치, 로킷 기술의 효용성을 객관적으로 입증하는 중요한 근거가 될 것"이라며 "자가 조직을 바이오잉크로 활용해 생체 적합성을 극대화하고, 재생을 유도하는 방식은 글로벌 연골 재생 시장에서 환자들에게 새로운 치료 기회를 제공하는 중요한 대안"이라고 기대감을 피력했다.