▲ ‘Advanced Materials’에 게재된 3D프린팅 인공 간 동물 이식 연구 모식도

3D 바이오프린팅 전문 기업 ㈜티앤알바이오팹(대표 윤원수)이 3D 바이오프린팅으로 혈관이 포함된 간의 실제 구조를 구현하고 동물 이식하는데 성공했다.

티앤알바이오팹은 한국산업기술대학교, 건국대학교 공동연구팀과 치료 목적의 간 세포와 혈관을 한번에 프린팅해 체내 이식 효율을 높일 수 있는 3D 바이오프린팅 제작 기술을 개발하고, 이 성과를 재료과학 분야에서 세계 최고 수준으로 인정받는 국제학술지 ‘Advanced Materials’(어드밴스드 머티리얼스, Impact Factor 30.849)에 지난 19일 게재했다고 20일 밝혔다.

이번에 개발된 기술은 체내 이식용 세포를 조직에 효율적으로 생착시키기 위해 혈관내피세포로 포장하듯 감싸주는 기술로, 간에서 관찰되는 소엽 구조를 3D프린팅으로 구현한 것이다.

회사는 이번 연구를 통해 간 관련 세포를 혈관내피세포로 감싸면 혈관이 함께 형성돼 프린팅된 세포응집체가 체내에서 오랜 기간 유지될 뿐 아니라 간 관련 단백질 및 효소 분비 등 기능 또한 향상되어 한층 인체의 간에 근접한 것으로 확인했다.

특히 동물실험을 통해, 개발된 응집체를 이식해본 결과 주변 혈관들이 응집체와 연결돼 세포 이식체의 생착에 도움이 되는 것을 관찰하였다. 또한 3D 바이오프린터를 이용하기 때문에 균일한 모양의 세포응집체를 빠르게 생산할 수 있어 대량생산에 의한 상업화에도 용이할 것으로 기대된다.

인공 간과 같은 인공 장기는 제약산업에서의 전임상 독성시험 대체 분야에서 주목받고 있다. 시험관 및 동물 세포와 사람 세포가 다르기 때문에 전임상 후보 물질이 임상시험에서 실패하는 사례가 빈번한데 3D프린팅을 통해 약물 독성 검사를 위한 간 조직을 만들면 신약 개발 과정에서 발생하는 임상시험 비용과 위험성을 크게 줄일 수 있다.

티앤알바이오팹 관계자는 “이번 논문에 적용된 3D 바이오프린팅 기술은 이미 국내를 비롯해 미국, 일본에 특허 등록을 완료하였고 추가로 유럽, 중국에서도 등록 심사가 진행 중으로, 기술의 원천성을 확보했다”면서 “특히 관련 기술로 지난해 2월 국제학술지 ‘Small’에 표지 논문으로 게재된 데 이어, 또 한 번 최고 수준의 학술지에 논문이 게재된 것은 전문가들로부터 우수성과 유효성을 검증 받은 결과로서 그 의미가 크다”고 강조했다.

티앤알바이오팹은 이 기술을 기반으로 글로벌 시장 진출을 계획하고 있으며, 글로벌 비즈니스 경쟁력을 확보하기 위해 지난 5월 Paulo Marinho 박사를 책임자로 영입하기도 했다. Paulo Marinho 박사는 미국 UCSD (캘리포니아 대학교 샌디에이고) 에서 줄기세포로 박사학위를 취득한 후, 프랑스 로레알 및 아모레 퍼시픽 등에서 3D 바이오프린팅 기술기반 재생의학 분야 연구 및 비즈니스 경험을 축적했다.

한편, 티앤알바이오팹은 존슨앤드존슨, 비브라운, 밀리포어시그마 등과 협업 관계를 유지하고 있으며, 이번 연구 결과를 기반으로 또 하나의 신규 분야에서 기술 기반 비즈니스 확장 가능성을 높여나갈 수 있을 것이라고 전망했다.