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달걀 껍질 등 단순 재료들, 장기 이식에 적합성 보여
등록일 : 2019-10-07 15:29 | 최종 승인 : 2019-10-07 16:39
손승빈
달걀 껍질 같은 물질들이 인체 장기 조직을 만드는데 적합하다는 사실이 발견됐다(사진=셔터스톡)

[리서치페이퍼=손승빈 기자] 달걀 껍질 같은 물질이 인체 장기 조직을 만드는데 적합한 것으로 밝혀져 화제가 되고 있다. 

질병의 확산과 함께 매년 장기 이식 수술 건수는 기하급수적으로 증가하는 추세다. 그러나 장기 기증자들의 공급량은 이러한 증가하는 수요에 따라가지 못하는 실정이다. 

이에 매사추세츠대학 연구팀은 임상실험을 진행해 기존의 재료를 인공 조직의 생체 재료로 재구성하는데 성공했다. 이 소재는 가격도 저렴할뿐더러 가까운 주변 환경에서 쉽게 구할 수 있어 더욱 효과적이다. 

바로 달걀 껍질과 얼음, 두부 및 종이다. 연구팀은 이들 재료가 새로운 조직을 성장시키는데 필수적인 부분이 될 수 있을 것으로 전망했다.

특히 달걀 껍질의 경우, 쓰고 남은 껍질을 실험실에서 다른 용도에 맞게 쉽게 변경시킬 수 있어 더욱 효율적이다. 게다가 달걀 껍질은 인공 세포의 비계구조물과도 호환될 뿐 아니라, 뼈 세포의 성장 및 강화 과정을 촉진시킬 수 있어 매우 도움이 된다는 평가다. 

이는 미네랄의 유사성 때문으로, 뼈와 달걀 껍질 모두 탄산염을 함유하고 있어 연구원들이 견본으로 활용하는데 큰 무리가 없었다.

연구팀은 또한 종이 역시 실험실에서 세포를 배양하는데 도움이 될 수 있다고 밝혔다. 종이의 경우 종이접기에서 영감을 얻어 고안된 공학 기법으로 충분한 비계구조물이 될 수 있을 것이라는 것. 연구팀은 이에 공학적으로 개발된 종이가 다른 뼈나 연골, 근육을 고치도록 고안된 또 다른 견본이 될 수 있을 것으로 전망했다.

마지막으로 얼음과 식물 부위 및 두부 등이 있다. 이들 재료 역시 조직의 기능과 재성장을 촉진시킬 수 있는 충분한 잠재력을 지니고 있다. 

이들 가운데 일부는 심지어 세포 신호와 영양소의 이동을 도울 수도 있는 것으로 나타났으며, 나머지는 이동성과 재생산 및 분화 같은 특정 세포 기능과 관련된 특성을 가지고 있다.

달걀 껍질은 인공 세포의 비계구조물과도 호환될 뿐 아니라,  뼈 세포의 성장 및 강화 과정을 촉진시킬 수 있다(사진=셔터스톡)

비정형 재료에 대한 새로운 시각

세포와 조직을 대신할 수 있는 재료에 대한 통상적인 개념에는 보통 비용이 큰 몫을 차지한다. 조직이나 장기 이식을 필요로 하는 많은 사람이 주로 저개발 지역에 거주하고 있기 때문인데, 생체 적합 재료들이 비쌀 경우 이식을 적시에 받지 못할 수 있다.

현재 연구팀이 생체 적합 재료로 발굴한 물질은 위에 언급된 달걀 껍질과 종이, 두부, 식물 부위, 얼음외에도 사과와 해양 스펀지, 섬유질 등으로, 이들은 모두 피부와 뼈, 심장, 근육, 신경, 그리고 혈관같은 다양한 신체 부위의 치료 방안에서 더욱 연구될 예정이다.

연구팀은 또한 이들 물질이 생체 적합성뿐 아니라 어느 곳에서나 쉽게 찾을 수 있어 편의성을 더할뿐 아니라, 가겨도 저렴해 모든 면에서 매우 효과적이라고 평가했다.

장기 이식 수술 통계

미국 정부의 장기 기증 및 이식 정보 센터인 '장기 기증'에 따르면, 지난해 미국에서 시행된 이식 수술은 약 3만 6548건이다. 그러나 여전히 수술을 받지 못해 치료가 늦어지거나 그 전에 사망하는 환자들이 존재한다. 약 20명의 사람들이 기증자를 기다리며 매일 세상을 떠나고 있는 것.

장기 기증에 대한 동참 활동 역시 저조한 편이다. 실제로 한 설문 조사에 따르면, 미국 내 성인의 95%는 장기 기증에 찬성한다고 응답했지만, 실제로 장기 기증에 서명한 비율은 58%에 그쳤다. 이러는 사이 매 10분 당 한 명꼴로 이식 대기자 명단에 추가된다.

대기자 명단 자료에 따르면 올해 1월 기준으로 이식 대기자 수는 11만 3,000명 가령이다. 이들 중 2,000명 가량은 18세 미만의 아동이며, 5만 명은 소수 민족 출신이다. 

인종별로는 백인이 41%, 아프리카계 미국인이 28.8%, 히스패닉이 20%, 그리고 아시아가 8.1%를 차지했다. 나머지 2.4%는 인디언과 알래스카 원주민, 태평양 섬 주민, 다인종족 등이다.

[리서치페이퍼=손승빈 기자]
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