보라빛 소를 만나기 위한 도약

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1809호(2017. 8. 16 발행)에 기고한 원고입니다.

▶ IITP에서 PDF 포맷으로 퍼블리싱한 파일을 첨부합니다. 가독성이 좋으니 참고하시기 바랍니다.

빈 의과대학, 거미줄로 인간의 끊어진 신경을 재건하는 수술 연구.pdf

ž 오스트리아 빈 의과대학(Medical University of Vienna) 성형외과는 무당거미의 줄을 신경 재건 수술의 신소재로 사용할 수 있는 가능성을 연구하고 있음

Ø 탄자니아에 서식하는 무당거미의 일종은 매우 강도 높은 실을 토해내는 것으로 알려져 있는데, 그 실은 내인열성(耐引裂性)이 나일론보다 강하고 탄성은 강철의 4배 이상이며, 250도의 열에 견디는 동시 방수성도 갖추고 있는 데다가 항균 작용까지 있다고 함

Ø 이런 특성 때문에 이 무당거미의 실은 신소재로 관심을 끌고 있으며, 바이오 의료의 관점에서도 활용 가능성에 주목해 왔는데, 빈 의과대학의 연구도 그 일환임

Ø 인간은 신경 일부가 손실되면 그 손실된 부분을 메우기 위해 남은 신경들이 신경 섬유를 빈 부분으로 늘려 빈틈이 없도록 재연결 하게 되는데, 신경들이 올바른 방향으로 뻗기 위해서는 가이드라인 역할을 해 줄 ‘구조’가 필요함

Ø 일반적으로 사람이 말초 신경계에 상처를 입은 경우 신경을 다시 연결하기 위한 ‘구조’로 합성 도관을 사용하지만, 합성 도관으로 연결할 수 있는 경우는 4cm의 상처가 최대치로, 종양의 절제나 사고로 5cm 이상 말초 신경계가 손상된 경우 합성 도관의 사용은 어렵다고 함

Ø 빈 의과대학의 연구팀은 이 합성 도관을 대신해 거미줄을 사용할 수 있는 가능성에 대해 연구하는 것인데, 끊어진 신경 사이에서 사용되는 거미줄은 장미를 심을 때 사용하는 격자 울타리와 같은 역할을 하게 됨

Ø 장미 넝쿨이 울타리를 타고 위로 뻗듯이 신경 섬유가 거미줄을 따라 다른 신경과 재접속 하도록 도와주고 유도하는 역할을 하는 것임

ž 무당거미의 실을 합성 도관으로 이용하는 연구는 현재 임상 실험 단계에는 이르지 못했으나 임상 시험이 통과되면 여러 심각한 신체 손상의 치료에 응용될 것으로 예상됨

Ø 동물을 대상으로 한 실험에서는 6cm의 피해를 입은 신경을 거미줄을 이용해 복구하는 데 성공했는데, 신경 섬유들이 약 9개월 만에 다시 연결 기능을 되찾았다고 함

Ø 신경의 재연결에 사용되는 많은 소재들은 신경의 성장을 억제하는 일이 있는데, 거미줄은 자연에서 유래한 물질이기 때문에 신경의 기능을 저해하지 않는 장점이 있고, 최종적으로 인간의 체내에서 분해되기 때문에 거부 반응이 일어나지도 않는다고 함

Ø 연구 팀은 현재 21 마리의 거미를 확보하고 있으며 일주일에 한 번 거미줄을 채취하는데, 신경에 발생한 6cm의 상처를 치료하는 데 수백 미터의 거미줄이 필요하지만 200m의 거미줄을 모으는 데 필요한 시간은 15분 정도이며 채취 중에 거미가 해를 입는 일도 없다고 함

Ø 2017년 8월 현재 임상 시험은 시행되지 않고 있지만 일단 임상 시험을 통과해서 실제로 거미줄이 수술에 사용된다면, 신경의 재연결뿐만 아니라 인대나 반월판의 손상, 심한 화상의 치료 또는 세포 이식을 필요로 하는 신경 질환 치료에도 응용될 것으로 기대되고 있음