국내 연구진, 내부 여러 다발로 나뉜 신경 유도관 개발
몸속에서 분해되는 소재 활용…재생 의료기기 발전 가능성

생체 모방형 다발형 신경도관 제작과 이식

[KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

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(서울=연합뉴스) 박상현 기자 = 가느다란 신경섬유들이 여러 다발을 이루는 말초신경과 내부 구조가 흡사한 인공 신경통로가 국내 연구진에 의해 만들어졌다.

한국과학기술연구원(KIST)은 고려대, 한국생명공학연구원 연구팀과 함께 속이 비어 있는 기존 인공 신경도관과 달리 내부에 3개의 작은 통로가 있는 '다발형 인공 신경도관'을 개발했다고 16일 밝혔다.

아울러 연구진은 쥐와 토끼에게서만 유효성이 검증됐던 다발형 인공 신경도관을 영장류인 원숭이의 손상된 손목 부위에 처음으로 이식해 신경 재생과 손 기능 회복 가능성을 확인했다고 전했다.

신경도관(Nerve Guidance Conduit)은 끊어진 신경의 양 끝을 이어주는 이식재를 뜻한다. 재생되는 신경 섬유가 자라날 길을 안내하고 주변 흉터 조직이 침입하지 못하게 막는 역할을 한다.

국내 연구진은 사람과 손의 구조가 유사한 붉은털원숭이의 손목 신경 구조를 분석해 다발형 인공 신경도관을 만들었다.

바깥쪽은 몸속에서 서서히 분해되는 고분자 소재로 제작하고, 안에는 3개의 통로를 배치한 뒤 젤라틴 하이드로젤 유도로를 형성했다.

세포나 별도의 성장 인자를 넣지 않은 다발형 인공 신경도관은 구조 자체로 신경 재생을 유도하는 점이 특징이라고 연구진이 설명했다.

연구진은 붉은털원숭이의 손가락 움직임과 관련된 손목 부위 신경에 15㎜ 길이의 결손 부분을 만들고 다발형 인공 신경도관을 이식해 12개월간 손 기능, 신경 재생 변화 등을 추적했다.

연구진은 "시간이 지날수록 작은 먹이를 손가락으로 집는 시간이 단축되고 운동장애 점수도 개선됐다"며 신경에 전기 자극을 가해 근육 반응을 측정한 검사에서도 대부분 수술 6개월 이후부터 신호가 다시 나타났다고 설명했다.

이어 12개월 뒤에는 신경도관 내부에서 새롭게 자란 신경이 실제 신경처럼 여러 다발로 정돈됐고, 신경섬유를 감싸는 덮개인 말이집도 다시 형성됐다고 덧붙였다.

또 연구진은 "신경도관 고분자 소재의 분자량은 이식 전보다 약 94% 감소했고 뚜렷한 만성 염증 반응도 관찰되지 않았다"고 전했다.

실제 신경 구조를 모사한 다발형 신경도관

[KIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

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다발형 인공 신경도관은 신경이 자라는 길을 만들어준 뒤 몸속에서 점차 분해돼 사라진다는 점에서 의료기기로 발전될 가능성이 있다고 KIST가 평가했다.

아울러 KIST는 지금까지 말초신경이 손상되면 환자의 다른 부위에서 정상 신경을 떼어내 이식하는 방법이 표준 치료법으로 인식됐지만, 앞으로는 다발형 인공 신경도관이 대안이 될 수도 있다는 기대감을 나타냈다.

KIST는 국내 연구진이 개발한 신경도관에 대해 "세포 배양이나 냉동 보관이 필요하지 않아 제품화에 유리하다"고 강조했다.

정영미 KIST 책임연구원은 "향후 검증 규모를 확대해 국산 신경 재생 의료기기의 임상 적용으로 이어가겠다"고 말했다.

psh59@yna.co.kr