끊어진 팔 신경에 '인공 통로' 놨더니…1년 뒤 손 기능 돌아왔다[헬스LAB]

오랑우탄 인형을 끌어안고 다니는 모습으로 이목을 끌었던 새끼 원숭이 '펀치'의 모습. 원숭이가 팔로 인형을 만지고 있다. 뉴시스

[파이낸셜뉴스] 원숭이의 손상된 팔 신경을 도관으로 연결해 1년만에 정상신경으로 회복하는 가능성을 확인했다. 향후 인공 신경 재생 의료기기소재가 될 수 있다는 기대다.

21일 한국과학기술연구원(KIST)에 따르면 KIST 생체재료연구센터 정영미 책임연구원 연구팀은 고려대학교 의과대학 정형외과 박종웅 교수 연구팀, 한국생명공학연구원 국가영장류센터와 공동으로, 실제 말초신경처럼 여러 갈래로 나뉜 다발형 인공 신경도관(MFNGC)을 개발하고, 원숭이 팔 신경 손상 모델에서 12개월간 신경 재생과 손 기능 회복 가능성을 확인했다.

연구팀에 따르면 산업재해나 교통사고로 손이나 팔의 신경이 크게 끊어지는 경우 끊어진 거리가 길면 환자의 다른 부위에서 정상 신경을 떼어내 이식하는 '자가신경이식'이 표준 치료다. 그러나 정상 신경을 희생해야 하고 이식할 수 있는 양에도 한계가 있다.

연구팀은 사람의 손과 구조·기능이 유사한 붉은털원숭이 손목의 신경구조를 분석해 하나의 큰 도관 안에 세 개의 작은 통로를 만들었다. 붉은털원숭이의 손목 정중신경 15mm 결손 부위에 개발한 도관을 이식하고, 12개월간 신경 재생과 손 기능 변화를 추적했다. 그 결과 시간이 지날수록 작은 먹이를 손가락으로 집어내는 시간이 줄고 운동장애 점수도 개선됐다. 신경에 전기 자극을 가해 근육 반응을 측정한 검사에서도 대부분 수술 6개월 이후부터 신호가 다시 나타났다.

12개월 뒤에는 도관 내부에서 새로 자란 신경이 실제 신경처럼 여러 다발로 정돈됐고, 신경섬유를 감싸는 수초도 다시 형성됐다. 도관 소재 PLCL의 분자량은 이식 전보다 약 94% 감소했으며, 뚜렷한 만성 염증 반응도 관찰되지 않았다. 신경이 자랄 동안에는 길을 제공하고 이후에는 몸속에서 점차 분해되는 의료기기 소재로서의 가능성을 확인한 것이다.

이번 연구는 세포나 성장인자 없이 신경을 닮은 구조와 생분해성 소재만으로 영장류에서 1년간 신경 재생과 손 기능 회복 가능성을 확인했다는 데 의미가 있다. 세포 배양이나 별도의 냉동 보관이 필요하지 않아 제품화에 유리하며, 향후 효과·안전성 검증과 제조공정 표준화, 인허가 연구가 이어지면 자가신경이식의 한계를 보완하는 국산 신경재생 의료기기로 발전할 수 있다는 기대다.

KIST 정영미 책임연구원은 "사람의 손과 구조가 유사한 영장류에서 실제 신경의 다발 구조를 본뜬 인공 신경도관의 재생 가능성을 확인했다"며, "향후 검증 규모를 확대해 국산 신경재생 의료기기의 임상 적용으로 연결하겠다"고 밝혔다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 'Bioactive Materials'(IF 23.6, JCR 상위 1.88%) 최신호에 게재됐다.

jiany@fnnews.com 연지안 기자