(차세대융합기술연구원 공식 블로그=(재)의약바이오컨버젼스연구단 본부장 정승환)
게시일시: 2019.08.01 10:18
1970년대 후반에서 1980년대 초반을 지낸 세대에게는 익숙한 미국 드라마가 있다. 불의의 사고로 본인의 몸이 훼손되었으나 정부의 비밀 프로젝트에 의해 인공장기를 이식 받아 초인적인 힘을 가지게 된 사나이의 이야기, 바로 ‘600만불의 사나이’다. 당시 드라마를 본 사람들은, 주인공이 인공 눈과 다리를 통해 멀리 있는 물체를 20배 줌으로 살펴보고 시속 100Km로 달리며 악당을 물리치는 것을 보며 카타르시스를 느꼈다. 그렇지만, 저렇게 사람의 실제 신체와 장기를 대체할 수 있는 인공장기의 개발은 상상속에서만 일어나는 먼 미래의 일로만 생각했을 것이다.
2005년에 개봉한 영화 ‘아일랜드’에서는, 복제인간을 만들어 인공장기 문제를 해결하고자 하는 미래를 재밌게 해석하면서 근본적인 윤리 문제를 우리에게 던졌다. 과연 인공장기를 개발하기 위해서 복제’인간’까지 동원해야 하는 것인가? 2010년대 후반을 살아가는 현 우리 세대는 이제 인공장기의 개발이 먼 미래의 일도 아니며, 복잡한 윤리적 문제를 피해 갈 수도 있다는 것을 잘 알고 있다. 바로 ‘3D 바이오 프린터’의 등장 때문이다.
3D Bio-Printer (출처: Wikipedia)
3D 프린터는 3차원 도면을 통해 3차원 물체를 만들어 내는 기계로 1980년대에 첫 개념이 개발되었으나 기술의 발달로 2010년대가 되서야 급격하게 발전하였다. 현재 단순한 생활용품부터 복잡한 총기 부품, 우주선에 쓰이는 부품까지 만들 수 있을 정도로 엄청난 발전을 하고 있는 분야이다.
3D 프린터의 ‘잉크’를 바이오소재로 하여, 인공적으로 장기, 피부 등을 개발하는 것이 3D 바이오 프린터이다. 현재는 아직 초기단계로 단순한 형태의 생체 물질을 만드는데 그치고 있지만, 개발 속도로 살펴볼 때 실제적인 인공장기를 만들 수 있는 시대가 도래하기 까지는 그리 먼 미래가 되지 않을 것이라고 전문가들은 보고 있다.
인공 장기 배양용 생체 물질(organoid) (출처: Shutterstock (c) Meletios Verras)
현재까지 개발된 3D 바이오프린터의 큰 문제는 출력된 물질에서 세포가 죽는 비율이 높다는 것이다. 인간 조직과 장기의 기능적 기본 단위는 세포이고, 사람 몸 속에서 조직의 세포는 주변 환경 및 세포들과 신호와 물질 등을 주고받으며 상호작용한다. 그런데 아무리 몸 밖에서 3D 프린터를 이용해 세포들의 구조를 인위적으로 만들어 내더라도, 세포 입장에서는 자연이 만들어 낸 몸 속의 환경과는 아주 다른 상황에 놓이게 된다. 따라서 세포는 올바르게 성장하지 못하거나 죽게 되는 것이다. 차세대융합기술연구원의 (재)의약바이오컨버젼스연구단은, 금번에 이러한 기존 3D 바이오프린터의 문제점을 개선한 기술을 개발하여 의료기기 개발 전문 업체인 “MBD(주)”에 기술이전을 하였다.
금번 성과는 바이오 분야의 실험실 차원에서 개발된 기술이 공학을 기반으로 한 기업에 이전된 성과로, 학문 및 학제간 융합이 기본 컨셉인 4차 산업 혁명에 걸맞는 성과라 할 수 있다. 연구단은 해당 기술이 완성되어 상용화로 이어질 경우 결과물로 나오는 물질이 보다 안정성이 높아져 기능성이 높은 인공장기가 개발될 것으로 기대하고 있다.
“충분히 진보된 기술은 마법과 구별할 수 없다.”라고 SF 작가 아서 C 클라크는 말했다. 과거에는 마법으로만 생각했던 기술이 이제 우리 곁에서 이루어지기 시작하는 것이다. 우리 몸의 아픈 부위를 인공장기가 마법처럼 대체하여 건강한 삶을 영위할 수 있는 시대가 머지 않았다.