실험실에서 배양된 인간 치아. /킹스칼리지런던
실험실에서 배양된 인간 치아. /킹스칼리지런던

영국 연구팀이 인간 치아를 배양하는 데 성공하면서 임플란트의 대안이 될 수 있을 것이란 전망이 나왔다. 다만 배양된 치아를 구강에 이식하는 과정은 아직 과제로 남아있다.

13일 영국 BBC에 따르면, 영국 킹스칼리지런던 연구진이 실험실에서 인간 치아를 배양하는 데 성공했다. 상어나 코끼리 같은 동물들은 지속적으로 새로운 치아가 자라나지만, 인간은 성인이 된 후에는 한 쌍의 영구치만 가지게 되는데, 치아 재생은 인간에게 특히 중요한 의미를 갖는다고 연구팀은 전했다.

연구진은 이 기술이 치아의 부분 파손 시 사용하는 충전재나 완전 상실 시 식재하는 임플란트의 대안이 될 것이라고 기대하고 있다. 치아는 치주인대라고 하는 결합 조직이 치근(이의 뿌리)을 감싸 지지하는 형식이다. 반면 임플란트 수술은 치아가 빠진 치조골(잇몸뼈)에 티타늄으로 만든 치근을 심은 뒤 인공 치아를 연결하는 방식이다. 현재 치과 치료에 주로 사용되는 충전물과 임플란트는 여러 한계점을 가지고 있다. 충전물은 시간이 지남에 따라 치아 구조를 약화시키고 수명이 제한적이며, 충치나 시린 증상이 나타날 수 있다. 임플란트는 침습적 수술이 필요하고 치조골과의 적절한 결합이 요구된다.

장쉐첸 킹스칼리지런던 치과대학 구강 및 두개안면과학부 연구원은 “실험실에서 배양한 치아는 자연스럽게 재생되어 실제 치아처럼 턱에 통합된다”며 “충전물이나 임플란트보다 더 강하고 더 오래 지속되며 거부 반응이 없는 생물학적 솔루션”이라고 설명했다.

연구진은 임페리얼칼리지런던과 협력해 세포 간 통신을 가능하게 하는 특수 물질을 개발했으며, 이는 세포 간 소통을 가능하게 하고 치아 형성 과정을 시작하는 신호를 전달한다. 이를 통해 치아 발달 과정을 실험실에서 재현할 수 있게 됐다. 연구진이 개발한 특수 물질은 시간이 지남에 따라 신호를 천천히 방출해 체내에서 일어나는 자연스러운 치아 발달 과정을 모방한다. 이전 연구들은 모든 신호가 동시에 전달되어 실패했으나 이번에는 점진적인 신호 전달 방식을 통해 성공적인 결과를 얻었다고 연구진은 전했다.

실제 치과 치료에서 배양된 치아를 환자의 구강에 이식하는 방법은 아직 연구 단계다. 연구진은 어린 치아 세포를 빠진 치아 부위에 직접 이식하거나 실험실에서 완성된 치아를 이식하는 두 가지 방법을 고려하고 있다. 이 과정은 앞으로 수년이 더 걸릴 수도 있다.

연구팀을 이끄는 아나 앤젤로바 볼포니 킹스칼리지런던 치과대학 박사는 “치아를 생물학적인 방식으로 재생시켜 교체한다는 아이디어가 이번 연구의 시작점이었다”며 “실험실에서 치아를 배양하는 것은 치과 의학의 중요한 틈을 메우는 작업”이라고 했다.