[mdtoday = 이승재 의학전문기자] 손상된 관절에 단 한 번의 주사를 놓는 것만으로 몇 주 안에 연골과 뼈를 스스로 재생시키는 획기적인 퇴행성 관절염 치료 기술이 개발됐다.

퇴행성 관절염은 단순히 나이가 들어 생기는 통증을 넘어 전 세계 성인 6명 중 1명의 삶의 질을 무너뜨리는 고질적인 질환이다.

지금까지는 통증을 참거나 최후의 수단으로 인공관절 수술을 선택하는 것 외에 대안이 없었지만, 우리 몸이 스스로 관절을 고치게 만드는 혁신적인 '자가 재생' 치료법이 등장하며 완치의 길을 열고 있다.

미국 콜로라도 대학교 볼더(CU Boulder)와 안슈츠 의대, 콜로라도 주립대 공동 연구진이 개발한 새로운 재생 치료제 및 바이오 소재 수리 키트의 연구 성과가 미국 연방 부처인 보건첨단연구계획국(ARPA-H)의 승인을 받아 다음 단계 임상 준비에 들어갔다.

퇴행성 관절염은 뼈 사이에서 완충 작용을 하는 연골이 마모되면서 뼈끼리 부딪쳐 극심한 통증과 가동 범위 제한을 일으키는 질환이다.

연구진은 통증 완화나 진행 억제에 그쳤던 기존 치료의 한계를 넘기 위해 두 가지 핵심 전략을 도입했다.

첫 번째 전략은 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 기존 약물을 재창조해 관절 내에 주입하는 방식이다.

연구진은 특허받은 입자 전달 시스템을 통해 약물이 수개월 동안 관절 내에서 간헐적으로 방출되도록 설계했다. 이를 통해 단 한 번의 주사로 장기간 재생 효과를 유지할 수 있다.

두 번째는 연골이나 뼈에 심한 손상(병변)이 있는 환자를 위한 '바이오 소재 수리 키트'다.

관절경을 통해 특수 단백질 칵테일을 주입하면, 이 물질이 손상 부위에 고정되어 신체 내부의 전구세포(progenitor cells)를 해당 위치로 불러 모은다. 모여든 세포들은 손상된 연골의 구멍을 메우고 조직을 재생하는 '패치' 역할을 수행한다.

동물 모델을 대상으로 한 실험에서 주사 치료를 받은 관절은 4~8주 만에 건강한 상태로 회복됐다. 특히 뼈와 연골의 구멍이 완벽하게 재생되는 '완전 수리' 효과가 관찰됐으며, 실제 관절 교체 수술을 받은 환자에게서 추출한 인체 세포 실험에서도 뚜렷한 재생 능력이 확인됐다.

이 기술이 상용화되면 거대하고 비용이 많이 드는 인공관절 수술 대신, 외래 진료실에서 단 한 번의 투여만으로 관절 건강을 수년간 유지하거나 부상 부위를 즉각 수리하는 것이 가능해진다.

연구진은 올해 중 동물 실험 결과를 정식 학술지에 발표하고, 향후 18개월 이내에 인체 대상 임상 시험에 착수할 계획이다.

그들은 이러한 결과를 바탕으로 자가 세포 모집 기술과 정밀 약물 전달 시스템이 결합된 신규 요법이 손상된 관절 조직을 완전 재생시키는 강력한 수단임을 입증했다고 결론지었다.