서울대병원 흉부외과, ‘차세대 경피적대동맥판막삽입술(TAVI)’ 개발 성공
서울대병원 흉부외과, ‘차세대 경피적대동맥판막삽입술(TAVI)’ 개발 성공
  • 강태우 기자 (burning.k@k-health.com)
  • 승인 2020.07.13 18:54
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면역거부반응없는 개인맞춤형 대동맥스텐트판막
대동맥판막질환의 새로운 치료 패러다임 제시할 것
왼쪽부터 서울대병원 흉부외과 임홍국 교수, 세종병원 김용진 세종의학연구소장, 서울대병원 소아청소년과 김기범 교수, 서울대병원 영상의학과 이활 교수, 가천대 길병원 흉부외과 손국희 교수.
왼쪽부터 서울대병원 흉부외과 임홍국 교수, 세종병원 김용진 세종의학연구소장, 서울대병원 소아청소년과 김기범 교수, 서울대병원 영상의학과 이활 교수, 가천대 길병원 흉부외과 손국희 교수.

서울대병원은 13일 흉부외과 임홍국 교수팀이 차세대 경피적대동맥판막삽입술(TAVI) 개발에 성공했다고 밝혔다. 

과거에는 대동맥판막협착증 치료를 위해 가슴을 완전히 여는 ‘개심술’을 시행했다. 하지만 최근 고령화로 대동맥판막협착증 환자가 급속히 늘면서 개심술보다 간단하고 출혈과 회복기간 측면에서 우수한 심장수술방법이 필요해졌다. 이에 좁아진 대동맥판막 위치에 소나 돼지 심장조직으로 만든 스텐트 판막을 삽입하는 ‘경피적대동맥판막삽입술(TAVI)’이 각광받고 있다. 

이전에 수입해 온 대동맥판막은 ‘알파갈(α-GAL)’이라는 당단백질로 인해 인체에 이식 시 면역거부반응이 나타나 석회화가 발생하고 이식된 판막의 수명도 단축됐다. 하지만 임 교수팀에 따르면 이번에 개발한 인공판막은 이종간 면역거부반응이 없다는 설명이다. 이미 연구팀은 2014년 항석회화 조직처리 기법을 통해 면역거부반응이 없는 인공판막을 개발한 바 있다. 

또 연구팀은 기존보다 개선된 대동맥스텐트판막을 개발했는데 이를 양 9마리에 삽입하고 8개월간 관찰해 안정성과 유효성도 입증했다. 대동맥스텐트판막이 삽입되는 대동맥근부의 크기와 모양은 사람마다 다르지만 지금까지 일정한 크기의 대동맥스텐트를 삽입해왔다. 때문에 대동맥근부와 정확하게 일치하지 않아 합병증 위험이 컸다. 하지만 연구팀은 3D 프린팅을 활용해 맞춤형 대동맥스텐트를 형상기억합금으로 제작, 여러 합병증 위험까지 해결했다.

1. 3D프린팅 기술을 활용해 대동맥 근부를 동일하게 제작한다.(그림 1) 2. 형상기억합금으로 제작된 맞춤형 대동맥스텐트와 알파갈이 제거되고 항석회화 처리된 인공판막.(그림 2)3. 맞춤형 체외모의순환 (in vitro mock circulation) 장치를 제작하고, 생체와 동일한 조건에서 미리 시술 및 모의 순환 테스트해 발생 가능한 합병증들을 제거했다.(그림 3)4. 새로 개발한 인공판막을 양 9마리의 대동맥 근부에 삽입해, 8개월간 관찰한 결과 안전성과 유효성을 입증했다.(그림 4)
1. 3D프린팅 기술을 활용해 대동맥 근부를 동일하게 제작한다(그림 1). 2. 형상기억합금으로 제작된 맞춤형 대동맥스텐트와 알파갈이 제거되고 항석회화 처리된 인공판막(그림 2). 3. 맞춤형 체외모의순환(in vitro mock circulation) 장치를 제작하고, 생체와 동일한 조건에서 미리 시술 및 모의 순환 테스트해 발생 가능한 합병증들을 제거했다(그림 3). 4. 새로 개발한 인공판막을 양 9마리의 대동맥 근부에 삽입해 8개월간 관찰한 결과 안전성과 유효성을 입증했다(그림 4).

서울대병원 흉부외과 임홍국 교수는 “이번 연구를 통해 면역거부반응이없고 내구성과 안정성을 극대화한 개인맞춤형 대동맥스텐트판막을 개발했다”며 “향후 대동맥판막질환의 치료 패러다임을 바꿀 것이라 기대한다”고 말했다.

서울대병원 연구팀은 이미 2004년부터 차세대 인공심장판막개발에 뛰어들었다. 특히 인공심장판막 국산화를 위해 모든 원천 기술과 특허를 국내기업 태웅메디칼에 이전했다. 이런 노력 끝에 실제 2018년에 폐동맥스텐트판막의 국산화를 성공했고 현재 독일, 이탈리아, 네덜란드 등 유럽인증(CE)를 받기 위한 임상시험을 진행 중이다.

한편 이번 연구는 흉부외과 세계 최고 권위를 지닌 ‘미국 흉부외과학회(American Association for Thoracic Surgery)’의 공식 학술지(The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery Open) 최근호에 게재됐다.

 


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