"치아 한번 닳으면 끝?"… 법랑질 다시 자라게 하는 젤 나왔다

英 노팅엄대 연구팀 개발 법랑질 재생 젤, 사람 대상 임상 시작
재생된 법랑질, 건강한 치아의 91%까지 회복
올해 7월 임상 시작, 내년 상용화 기대

손상된 치아 법랑질을 다시 자라게 하는 단백질 젤이 개발됐다｜출처: 클립아트코리아

손상된 치아 법랑질을 다시 자라게 하는 단백질 젤이 개발됐다. 영국 노팅엄대학교 알바로 마타 교수가 이끄는 국제 공동 연구팀은 법랑질이 처음 만들어질 때 '뼈대' 역할을 하는 단백질을 본떠 젤을 만들었고, 이 젤을 바른 사람 치아에서 법랑질이 다시 자라나는 것을 확인했다. 법랑질은 치아의 가장 바깥을 감싸는 보호막으로 우리 몸에서 가장 단단한 조직이다. 하지만 한 번 손상되면 스스로 재생되지 않아 그동안 원래 구조와 기능을 모두 되살리는 방법이 없었기 때문에 이 연구가 더 주목 받았다. 지난해 11월 발표된 이 연구는 올해 7월, 사람 대상 임상시험에 들어가 재조명 받고 있다.

법랑질은 머리카락 굵기의 1,000분의 1보다도 가는 광물 결정이 빽빽하게 줄지어 선 구조다. 치아가 자라는 영유아 시기에는 특정 단백질이 먼저 뼈대를 세우고, 그 틀을 따라 광물 결정이 쌓이면서 법랑질이 완성된다. 연구팀은 이 뼈대 단백질을 본뜬 인공 단백질에 칼슘을 섞어 코팅 용액을 만들었다. 실험에는 치료 목적으로 뽑은 사람 어금니를 사용했다. 치아 표면을 산으로 녹여 손상시킨 뒤 용액을 바르고 3~4분간 말려 얇은 막을 입혔다. 이어 칼슘과 인 같은 치아 성분이 녹아 있는 용액이나 인공 침, 실제 사람 침에 치아를 담가 법랑질이 다시 자라는지 지켜봤다.

그 결과 코팅막 안에서 새 광물 결정이 원래 법랑질 결정에 이어 붙듯 자라났다. 현미경으로 봐도 새 결정과 원래 결정의 경계를 구분하기 어려울 만큼 자연스럽게 하나로 이어졌다. 법랑질 겉층만 손상된 치아, 더 깊은 층까지 손상된 치아, 법랑질이 모두 사라져 그 아래 상아질이 드러난 치아 모두에서 법랑질을 닮은 새 층이 생겼다. 강도도 이전 수준으로 돌아왔다. 산에 손상된 법랑질은 단단함이 건강한 법랑질의 3분의 1 정도로 떨어졌지만, 재생 후에는 건강한 법랑질의 91%까지 회복됐다. 금이 가거나 깨지지 않고 버티는 힘도 약 1.6배 커져 건강한 법랑질과 거의 비슷한 수준이 됐다.

연구팀은 새 법랑질이 일상의 부담을 견딜 수 있는지도 확인했다. 칫솔질, 씹기, 이갈이 등을 인위적으로 재현해도 새 법랑질은 구조가 망가지지 않았고 단단함도 자연 법랑질과 비슷했다. 특히 산성 음식을 먹는 상황을 가정해 산 용액에 15분간 담근 실험에서는 오히려 새 법랑질이 자연 법랑질보다 약 1.6배 단단하게 유지됐다. 연구팀은 새로 자란 결정에 섞여 들어간 불소가 산에 버티는 힘을 높인 것으로 봤다.

그동안 개발된 법랑질 재생 기술은 일부 층만 되살리거나, 시간이 오래 걸리거나, 몸에 해로운 성분이 들어가는 한계가 있었다. 연구팀은 손상 정도와 상관없이 법랑질의 모든 층을 원래 모습대로 다시 만든 것은 이번이 처음이라고 설명했다. 코팅 재료는 이미 치과 제품에 쓰이는 성분으로도 만들 수 있었고, 세포 실험에서 세포에 해를 주지 않았다. 코팅막 자체의 단단함은 치과에서 치아에 바르는 불소 코팅제와 비슷했다. 연구팀은 이 기술이 산성 음식 등으로 법랑질이 녹는 '치아 부식증'이나 찬물에 이가 찌릿한 '시린 이' 치료에 쓰일 수 있다고 내다봤다.

연구팀은 논문에서 "우리의 기술은 잃어버린 얇은 법랑질 층을 건강한 법랑질의 구조와 기능 그대로 다시 채우는, 실용적이고 치과 진료에 쓰기 쉬운 해결책"이라고 밝혔다. 다만 연구팀은 "이번 실험은 실제 입안 환경의 복잡한 조건을 모두 재현하지는 못한다"며 "법랑질 재생 효과를 확실히 확인하려면 실제 몸 안에서의 검증이 필요하다"고 덧붙였다. 연구팀이 남긴 이 과제의 첫 답은 현재 진행 중인 임상시험에서 나올 전망이다.

이번 연구 결과(Biomimetic supramolecular protein matrix restores structure and properties of human dental enamel: 생체 모방 초분자 단백질 매트릭스가 사람 치아 법랑질의 구조와 특성을 회복시킨다)는 2025년 11월 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다.

한편 이 연구의 후속 임상시험은 2026년 7월 시작됐다. 연구진은 입안 한쪽에는 개발된 젤(제품명 에피나멜)을, 반대쪽에는 기존 초기 충치 치료제(큐로돈트 리페어)를 바르고 6주 뒤 효과를 비교하게 된다. 결과는 2027년 중 발표될 것으로 전망된다. 

권태원 기자 hidoceditor@mcircle.biz