‘배양 치아’ 개발… 충전재와 임플란트 대체재 될 듯

과학자들은 실험실에서 배양한 치아가 충전재와 임플란트에 대한 대안을 제공할 수 있다고 말한다.

영국의 과학자들은 실험실에서 치아를 키울 수 있는 새로운 소재를 개발했는데, 이는 언젠가 충전재와 치과 임플란트의 대안을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

과학자들은 실험실에서 대체 치아를 만드는 데 한 걸음 더 다가갔다. 이 개발은 불편한 치과 충전재와 임플란트 치료에 대한 새로운 대안을 마련할 길을 열 수 있다.

연구진은 ACS Macro Letters 저널에 발표한 연구에서, 세포들이 체내에서와 마찬가지로 서로 부합할 수 있는 특수 물질을 개발해 치아 세포로 발달할 수 있게 했다고 보고했다.

이 과정을 통해 과학자들은 실험실에서 환자의 세포로부터 치아를 배양할 수 있다. 언젠가는 손상되거나 감염된 치아를 충전이나 다른 치과 시술로 치료하는 대신, 진짜 치아로 대체할 수 있게 될 것이다.

사람은 평생에 일반적으로 두 세트의 치아가 자란다. 약 20개의 유치가 생후 6개월경에 나기 시작하고, 그 후 점차 32개의 영구치가 생후 6개월경부터 나기 시작한다.

상어나 악어 같은 일부 동물은 빠진 치아를 끊임없이 대체할 수 있지만, 인간은 이 두 가지 유형으로 제한된다. 치아를 지속적으로 대체할 수 있는 동물은 끊임없이 새로운 치아를 자라게 하는 치아 줄기세포를 잃지 않기 때문이다. 반면 인간은 영구치가 나온 후에도 이러한 활성 재생 세포를 보유하지 못한다.

치아가 손상되면 치과 의사는 충치를 충전재로 치료하거나 인공 치아인 임플란트로 치아를 교체한다. 하지만 이러한 방법은 스스로 회복되지 않아 교체해야 할 수도 있다.

킹스 칼리지 런던의 연구원이자 이번 연구 공동 저자인 쉐첸 장(Xuechen Zhang)은 성명을 통해 "충전은 치아를 회복하는 최선의 해결책이 아니다." 라고 밝혔다. "시간이 지남에 따라 충전은 치아 구조를 약화시키고 수명을 단축시키며, 더 심한 충치나 시린 증상으로 이어질 수 있습니다."

한편, 치아 임플란트는 일반적으로 여러 차례의 예약이 필요한 침습적 시술이 필요하며, 주변 치아와 잇몸에 감염과 손상이 발생할 위험이 있다.

장 박사는 "두 가지 해결책 모두 인공적이며 자연스러운 치아 기능을 완전히 회복시키지 못해 장기적인 합병증을 유발할 가능성이 있다."고 말했다.

킹스 칼리지 런던의 과학자들은 수년간 치아 성장 과정을 연구해 왔다. 이 과정은 체내에서 치아가 자라는 방식을 모방하는 것이다. 치아는 초기 배아 발달 과정에서 줄기세포에서 자라기 시작하는데, 다양한 유형의 배아 조직에서 유래한 줄기세포들이 신호 분자를 사용하여 서로 "대화"하여 치아 형성을 유도한다. 줄기세포는 다양한 형태의 세포로 분화하고, 이 세포들은 에나멜, 상아질, 시멘트질과 같이 치아를 구성하는 물질을 분비한다.

새로운 연구에서 연구진은 줄기세포가 체내에서처럼 소통할 수 있도록 하는 소재를 개발함으로써 중요한 돌파구를 마련했다고 설명했다. 이 소재는 많은 양의 물을 흡수할 수 있는 부드럽고 젤 같은 물질인 하이드로겔로 만들어졌으며, 체내 세포 주변 환경, 즉 매트릭스와 유사한 구조를 가지고 있다.

이러한 치아 교체는 수명이 길고, 튼튼하며, 치아 임플란트의 5~10%에서 발생하는 신체 거부 반응의 가능성이 훨씬 낮다.

연구진은 아직 인간 환자에게 대체 치아를 이식하는 데는 갈 길이 멀지만, 현재 그들은 치아를 체내에 이식하는 가장 좋은 방법을 찾기 위해 노력하고 있다.

"치아를 입 안에 넣는 방법에는 여러 가지가 있다."고 장 박사는 말했다. "어린 치아 세포를 빠진 치아 부위에 이식해 입 안에서 자라게 할 수도 있습니다. 아니면, 환자의 입에 넣기 전에 실험실에서 전체 치아를 만들 수도 있습니다. 두 방법 모두 실험실에서 아주 초기 단계의 치아 발달 과정을 시작해야 합니다."

이러한 과제에도 불구하고, 이 개발은 충전재와 임플란트에 대한 새로운 대안을 만드는 길을 열어줄 수 있다.