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장종범 분당서울대병원 정형외과 교수

인공지능(AI) 기반 장기재생 플랫폼 기업 로킷헬스케어(376900)가 AI 연골 재생 플랫폼으로 차세대 연골 치료 기술 상용화에 속도를 내고 있다.

장종범 분당서울대병원 정형외과 교수는 4일 “연골재생은 지금까지 수많은 의과학자들과 회사들이 도전하고 있는 과제”라며 “로킷헬스케어의 AI 연골재생 플랫폼은 초자연골에 보다 근접한 연골 재생을 유도하기 위한 혁신적인 기술”이라고 평가했다.

장 교수는 현재 로킷헬스케어의 AI 연골 재생 플랫폼의 다기관 임상시험 ‘TCW(Timeless Cartilage, Comfortable Work)’의 임상시험조정자(CI)를 맡아 연구를 총괄하고 있다. 13개 의료기관에서 100명 이상의 환자를 대상으로 진행되는 이번 임상은 AI와 3D 바이오프린팅을 결합한 연골 재생 분야 최초의 대규모 다기관 연구로 평가된다.

연골은 한 번 손상되면 자연 회복이 어렵고, 기존 치료법으로는 정상 연골과 다른 조직이 형성되는 경우가 많아 치료 효과에 한계가 있다. 현재 가장 널리 시행되는 연골 결손 치료는 손상 부위에 미세천공을 가해 골수세포와 골수 내 인자들을 유도해 연골을 재생하는 방법이다. 비교적 간단한 수술이지만, 재생되는 조직이 정상 관절연골인 ‘초자연골’이 아닌 ‘섬유연골’에 가까워 내구성이 떨어지고 시간이 지나면서 재손상 가능성이 높다는 한계가 있다.

로킷헬스케어는 이러한 한계를 극복하기 위해 AI 기반 바이오 프린팅 기술을 적용했다. 기존 줄기세포 치료와 달리 단 1회 시술로 정상 연골과 유사한 성질의 초자연골 재생을 구현하는 것을 목표로 한다. 초자연골은 정상 관절 연골과 유사한 구조와 강도를 갖는 조직으로 관절 기능 유지에 핵심적인 역할을 한다.

현재 진행 중인 임상은 무릎 연골 재생에 적합한 자가 지방조직인 슬개하 지방 패드(IFP, Infrapatellar Fat Pad)를 활용한다. 장 교수는 “IFP를 미세화해 바이오 잉크로 만든 뒤 3D 프린팅을 통해 손상 부위에 이식하는 방식으로, 국내외를 통틀어 세계 최초로 시도되는 기술”이라며 “자가 지방조직 중 IFP는 연골 환경에 최적화된 지방조직일 뿐만 아니라 자가 지방조직이어서 동종 또는 이종 유래 생체물질 대비 안전성 측면에서 뛰어난 이점이 있다”고 강조했다.

이 플랫폼의 또 다른 특징은 ‘원스톱 치료’다. 기존 자가줄기세포 치료는 세포 채취 후 수주간 외부 배양을 거쳐 두 차례 수술이 필요했지만, 로킷헬스케어의 기술은 수술실 내에서 즉시 치료가 가능하다. AI가 환자의 결손 부위를 정밀 분석하면 3D 바이오프린터가 자가 지방 기반 바이오 잉크로 맞춤형 연골 패치를 실시간 출력해 이식하는 구조다. 자가 세포를 활용해 면역 거부 반응과 부작용을 최소화하면서 생체 수용성을 높인 것이 특징이다.

기술의 확장성도 주목된다. 장 교수는 “향후에는 자가지방 조직 외에도 줄기세포와 다양한 성장인자를 포함한 바이오 잉크를 활용해 연골조직 재생을 극대화할 수 있는 3D 바이오 프린팅 기술로 발전할 것”이라며 “궁극적으로는 환자의 무릎 연골 부위에 직접 3D 프린팅하는 기술로 진화할 것”이라고 전망했다. 이어 “모든 혁신적 의료 기술의 가치는 환자의 삶을 얼마나 실질적으로 변화시키느냐에 달려 있다”며 “더 많은 환자가 통증에서 벗어나 일상을 회복할 수 있길 바란다”고 강조했다.

이정민 기자 mindmin@sedaily.com

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