엘앤씨바이오, 국내최초 인체조직유래 3D프린팅용 바이오잉크 기술특허 취득

[이데일리 김지완 기자] 엘앤씨바이오(290650)가 국내 최초로 인체 유래 성분을 함유하고 조직 특이적 세포분화 효과를 보유한 3D 프린팅 바이오잉크 조성물 및 제조방법에 대한 특허권을 취득했다고 1일 밝혔다.

엘앤씨바이오 연구소. (제공=엘앤씨바이오)

연골ㆍ피부ㆍ뼈 등 결손된 인체 부위를 환자 맞춤형으로 대체시킬 수 있는 인체조직 제작기술을 확보한 것이다. 엘앤씨바이오가 기증받은 인체조직을 무세포화ㆍ미세입자화하는 기존 기술력에다, 생체적합성 고분자물질 결합 기술과 3D 프린팅 기술을 접목시켜 바이오잉크 시장에 새로운 패러다임을 제시했다는 평가이다.

바이오잉크는 3D 프린팅을 통해 인체조직이나 장기를 제작 가능하도록 하는 핵심 요소다. 현재 상용화된 바이오잉크로는 단백질 바이오잉크, 다당류 바이오잉크, 온도감응성ㆍ수용성 합성 고분자 바이오잉크 등이 있다. 그러나 기존 제품들은 대부분 동물조직 유래로 체내에서 면역거부반응 등의 부작용을 일으킬 수 있고, 조직마다의 특이적인 세포로의 분화 조절 특성이 떨어지는 단점을 가지고 있다.

반면 엘앤씨바이오가 이번에 특허를 취득한 인체유래 무세포화 ECM(세포외기질)을 사용할 경우, 기존 바이오잉크에 비해 우수한 안전성과 생체적합성을 보유하게 된다. 조직구조가 그대로 유지된 인체유래 ECM은 콜라겐(collagen)ㆍ엘라스틴(elastin) 등의 구조단백질, 라미닌(laminin)ㆍ피브로넥틴(fibronectin) 등의 세포 부착 단백질, 그리고 조직 특이적 성장인자 등을 함유하고 있다. 이로 인해 체내 삽입시 주변 줄기세포의 부착ㆍ증식 및 특정 조직으로의 세포 분화를 위한 최적의 환경을 제공할 뿐만 아니라 인체에서 안전하게 자가조직화될 수 있다.

3D 프린팅 바이오잉크 기술은 연조직(피부ㆍ연골) 뿐만 아니라 경조직(뼈) 재생분야 등 적용 가능범위가 매우 넓지만, 일단 엘앤씨바이오는 소이증 환자치료를 위한 동물실험 연구 등에 집중하고 있다. 지난 6월 산자부가 주관한 ‘우수기업연구소 육성사업(ATC+)’에서 ‘인체조직 기반 3D 프린팅용 생체고분자 잉크를 활용한 환자 맞춤형 조직재생 의료기기 개발’ 주관업체로 선정된 바 있는데, 구체과제가 소이증 환자용 귀 연골 재건이었기 때문이다. 정부지원 총 사업비는 4년간 26억원이다.

소아 6000명중 1명꼴로 발생하는 소이증 치료를 위해 기존에는 주로 환자 자신의 늑연골을 이식하는 수술법을 사용하고 있다. 하지만 늑연골의 성장을 장기간 기다려야 하거나, 늑연골 공여도 제한적이라는 한계가 있다. 반면 준비된 동종 무세포화 연골을 기반으로 한 바이오잉크로 제작할 경우 늑연골의 성장을 기다리지 않아도 재건 수술이 가능하고, 귀의 입체적 형태를 균일하게 표현할 수 있게 된다.

엘앤씨바이오는 이번 바이오잉크 특허기술을 무릎 반월상 연골 및 생체이식용 뼈 등 시장이 크고 수요가 많은 분야로도 확장해 나간다는 방침이다. 우선 환자 맞춤형 반월상 연골을 제작해 이식하는 연구를 본격화할 계획이다. 당사 연구소 핵심 관계자는 “내년 임상결과가 발표될 퇴행성 관절염치료제 메가카티(MegaCarti)는 물론 인체유래 콜라겐 기반 관절통증완화제, 3D프린팅 반월상 연골 이식재 등 관절염 치료를 위한 파이프라인을 지속 확보해 나가고 있다”며 “관절염의 초기부터 중증단계까지 안전성과 생체적합성이 탁월한 인체조직기반 솔루션을 제공하는 기업은 엘앤씨바이오가 세계 최초일 것이고, 제품들이 순차적으로 출시되면 관절염 치료시장의 게임 체인저가 될 것”이라고 자신했다.