[불로장생이 뜬다-재생의료]③ 장진아 바이오브릭스 대표 "노쇠화된 각막, 심장 갈아끼우는 시대 ...

[이데일리 김승권 기자] 인류의 고령화 속도가 가파르다. 2060년이면 65세 이상 세계 인구가 18억 명을 넘어설 것으로 추산된다. 이는 2020년의 2.5배 수준이다.

나이가 들면 시력이 점점 희미해지고 혈압은 불규칙해진다. 그렇게 노쇠화된 인간은 수많은 질병에 노출되고 병원을 오간다.

노쇠화된 각막이나 심장을 교체할 수 있다면 얼마나 좋을까. 이런 의문으로 연구를 시작한 사람이 있다. 바로 바이오브릭스(포항공대 교수)의 장진아 대표다. 장 대표는 세계 최초로 각막 재생 바이오잉크를 개발하며 재생의료 분야에서 주목받는 리더로 자리매김했다.

각막 재생, 난치성 질환의 새로운 치료법

인간의 불로장생을 가능하게 해줄 바이오 3D 프린팅 기술은 단순히 미래의 꿈이 아니라, 의료 혁신의 중심에 있다. 인공 장기 제작부터 난치성 질환 치료에 이르기까지 다양한 치료 가능성을 열고 있어서다.

그는 이미 해당 연구에서 많은 성과를 냈다. 장 대표에 따르면 인공 장기를 만드는데 사용되는 바이오잉크는 세포를 가지고 프린팅할 때 사용하는 재료가 타깃으로 하는 조직과 유사한 구성 성분이라든지 조성물로 이루어져 있다는 게 가장 주요한 포인트다. 각막 치료제에 대한 어느 정도 구체적인 성과가 나오고 임상 결과가 나오면서 바이오 프린팅을 해서 만든 각막 치료제도 시제품 생산 정도에 들어갈 수 있는 수준이 됐다고 그는 설명했다.

장진아 바이오브릭스 대표 겸 포스텍 기계공학과 교수.[사진=포스텍]

장 대표는 “시제품 생산을 해서 어느 정도 허가용 임상을 위한 자료들이 준비되면 임상 진행을 위해서 대규모의 투자 유치가 필요할 것 같고 그 과정에서 IPO를 하게 될 예정”이라고 강조했다.

이미 바이오브릭스는 손상된 각막을 재건하는 바이오잉크를 개발하며 획기적인 성과를 냈다. 장 대표는 “각막 궤양으로 인해 손상된 각막을 복구할 수 있는 재료를 개발했다”며 “강아지를 대상으로 한 대동물 비임상 실험에서도 시력 회복 효과를 입증했다”고 말했다.

이 기술은 각막 특이적 성분과 인체유래 줄기세포를 활용하여 각막의 고유 콜라겐 결을 프린팅으로 재현한다. 이는 기존 투명 재료에만 의존했던 기술보다 훨씬 더 인체 각막에 가까운 결과를 제공한다. 시간이 지날수록 투명도를 유지하며 시력을 개선하는 이 기술은 올해 인체 임상을 앞두고 있다.

그는 “아시아와 중동 지역에서는 미세먼지와 모래바람 등으로 각막 손상이 심각한 환자가 많다”며, “이 기술이 전 세계적으로 활용된다면 각막 이식의 새로운 대안이 될 것”이라고 강조했다.

또한 바이오프린팅은 성형외과에서도 새로운 가능성을 열고 있다. 장 대표는 “보형물 이식 후 염증과 섬유화 반응을 줄이는 패치를 개발 중”이라며, “패치가 국소적으로 약물을 방출하여 부작용을 완화한다”고 설명했다. 현재 동물 실험을 통해 효과를 검증 중이며, 이를 성형외과 및 다양한 치료 영역으로 확장할 계획이다.

심장 이식의 패러다임 변화

심장 이식은 공급 부족과 높은 비용 문제로 많은 환자가 혜택을 받지 못하고 있다. 하지만 최근 나오는 기술이 이를 해결해 줄 수 있을 것으로 관측된다. 실제 심장은 지속적인 펌핑 기능을 수행하기 때문에 주입식 치료로는 제한이 많다. 반면, 바이오프린팅 기술로 제작된 구조물은 손상된 부위를 정확히 덮어 세포 재생을 돕는다. 이를 통해 기능적 개선이 극대화될 수 있다. 장 대표는 “바이오프린팅은 심장의 아픈 부위를 패치 형태로 복구할 수 있는 잠재력을 가지고 있다”며, “이는 기존 주사 기반 세포 치료법보다 효과적”이라고 강조했다.

각막 이식 시술 개요

바이오프린팅 장기 이식은 전 세계적으로 아직 상용화된 사례가 없다. 하지만 국내에서 바이오브릭스는 각막 등의 분야에서 혁신적인 기술로 글로벌 논문에 실리고 있다. 장 대표는 “아직 상용화된 완벽한 장기는 거의 없다. 모든 회사가 첫 번째 상용화를 목표로 경쟁 중”이라며, 바이오브릭스도 이 경쟁에서 빠르게 앞서 나가기 위해 연구와 임상을 병행하고 있다고 말했다.

특히 바이오브릭스는 각막 및 심장 외에도 다양한 장기와 조직으로 기술을 확장할 계획이다. 장 대표는 “캐나다의 에스펙트 바이오시스템즈나 미국의 셀링크 같은 기업들이 바이오프린팅 경쟁에 뛰어들고 있다”며, “우리는 각막과 심장에서 시작해 더 많은 의료 혁신을 이룰 것”이라고 자신감을 드러냈다.