3D프린팅으로 장기에 혈관 만드는 방법

하버드위스연구소(Wyss Institute at Harvard University) 연구팀이 생체 조직에 혈관을 3D 프린트하는 새로운 방법을 개발했다.

미국에선 매년 3만 건이 넘는 장기 이식이 이뤄지고 있다. 하지만 11만 3,000명이 넘는 환자가 대기 명단에 등록되어 있으며 이 명단자 중 매일 20명이 사망하고 있다. 인공 배양한 인간 장기는 이런 대기 명단의 줄을 단축시켜줄 획기적 방법으로 간주되고 있다. 하지만 대부분은 인간이 사용하기에는 산소를 공급하는데 필요한 혈관이 너무 없다.

연구팀이 사이언스어드밴스드에 발표한 논문에 따르면 SWIFT(sacrificial writing into functional tissue)라는 새로운 방법을 통해 더 크게 효과적인 장기 생성이 가능하다고 설명하고 있다. 이 방법으로 연구팀은 7일간 동기화 박동하는 심장 조직을 만들 수 있었다고 한다.

SWIFT는 먼저 수십만 개 줄기 세포와 특별한 세포 외에 용액 혼합물을 이용해 기관 빌딩 블록 IBB(organ building blocks)를 만든다. 이는 저온에서 거의 액체로 세포를 손상시키지 않은 채 성형할 수 있다. 하지만 가열하면 경화되면서 3D 인쇄한 장기를 만들 수 있는 이상적인 재료라고 한다. 여기에 산소와 영양분을 공급하기 위한 경로를 3D 프린트 기술로 채워 혈관망을 만든다. 실험에선 혈관 구조는 실제 내피 세포를 잘 모방하고 있다.

3D프린터를 이용해 장기나 조직을 구축하는 바이오 프린팅은 아직 시작에 불과한 분야다. 뼈나 피부와 달리 3D프린터로 만드는 장기에는 혈관망이 필요하다. SWIFT는 시험관에서 만들어지는 장기와 만능 줄기세포를 응집한 배아 모양 다세포성 회전 타원체 등 모든 종류 세포에 응용할 수 있어 이식 가능한 인공 배양 장기 생성을 가능하게 해줄 단초가 될지도 모른다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.