세계 최초 개발 면역거부반응 없는 차세대 인공심장판막 인체 적용  
- 서울대병원 연구팀, 차세대 인공심장판막 개발, 임상시험 본격 돌입
- 첫 환자 간단한 시술로 차세대판막 이식 성공
- 판막질환 환자의 삶의 질 개선, 국내 인공판막 수출 시대 기대 

국내 연구진이 면역거부반응을 최소화한 인공조직심장판막을 세계 최초로 개발하고, 이를 인체에 적용하는데 성공했다. 판막을 가슴을 여는 수술이 아닌, 간단한 스텐트 시술로 이식하는데도 성공했다.

이 판막은 기존의 인공심장판막 보다 우수한 혈류역학(혈액운동)과 내구성을 확보, 인공심장판막의 수명 한계로 인한 재수술을 크게 줄일 것으로 기대된다.

서울대병원 소아청소년과 김기범, 흉부외과 김용진·임홍국 교수팀은 돼지의 심낭 조직을 이용한 인공심장판막에 특수 면역 및 화학 고정처리 기법을 적용, 이종이식의 문제점인 면역거부반응을 최소화한 ‘차세대 인공조직심장판막(이하 차세대판막)’을 개발했다. 그리고 2011년부터 이 판막을 양에게 이식한 결과, 판막은 6개월 이상의 관찰기간 동안 정상적인 모양과 기능을 유지했다. 이 연구결과는 2014년 국제 저명 학술지 ‘International Journal of Cardiology’에 소개돼 큰 주목을 받았다.



연구팀은 이후 식품의약품안전처의 허가를 받아 지난달 25일 선천성 심장질환으로 인해 수차례 수술을 받았던 환자(여 · 22세)의 폐동맥판막 부위에 차세대판막을 이식했다.

폐동맥판막은 우심실이 폐로 혈액을 뿜어낼 때 혈액이 우심실로 역류하는 것을 막아준다. 환자는 어릴 때 복합 심장기형의 일종인 팔로사징을 진단받아 폐동맥의 좁은 부분을 넓혀주는 수술을 받았으며, 이후 폐동맥판막의 기능이 없어 혈액이 우심실로 역류, 우심실의 운동능력이 매우 떨어져있는 상황이었다. 하지만 차세대판막이 이식된 즉시 혈액의 역류는 사라졌으며, 시술 4일째 합병증 없이 건강한 상태로 퇴원했다.

연구팀은 국내 업체인 ㈜태웅메디칼과 함께 개발한 ‘니티놀 스텐트’를 이용해 차세대판막을 폐동맥 판막 부위에 이식했다. [보충설명]

최근 인공심장판막 이식은 가슴을 여는 수술 대신, 사타구니 혈관에 도관을 삽입하고 도관을 따라 판막을 감싼 스텐트를 판막 부위에 위치시킨 후 스텐트를 이식하는 시술이 주목받고 있다.  

현재 고령층의 대동맥판막협착증 환자를 대상으로 미국 등 선진국에서 개발된 스텐트-인공판막이 상용화되어 이식되고 있다. 연구팀이 개발한 스텐트-인공판막은 폐동맥판막 질환에 특화된 것으로 차별성이 있다. 특히 폐동맥판막 질환에서 스텐트-인공판막 시술은 국내 최초다.

김기범 교수는 “폐동맥판막 질환에 특화된 스텐트-인공판막은 세계적으로 아직 개발단계에 있다. 국내 기술로 면역거부반응을 최소화한 판막을 개발하고, 이를 스텐트 시술로 이식한 것은 매우 큰 의미가 있다” 며 “이 시술이 본격화 되면 폐동맥 판막질환 환자는 간단한 시술로 면역거부반응이 없고 내구성이 좋은 판막을 이식 받을 수 있어, 인공판막의 수술 및 재수술로 인한 환자의 고통을 크게 줄일 것으로 기대된다” 고 말했다.

연구팀은 차세대판막과 스텐트를 개발하기 위해 10년 가까이 바이오이종장기개발사업단(보건복지부 지원, 서울대병원 주관)과 연구를 지속했다. 그리고 연구 성과에 관한 모든 원천 기술과 특허는 국내 업체인 ㈜태웅메디칼에 이전했다. 판막의 국산화를 위해 세계 최대 규모 판막회사의 러브콜도 뿌리친 것이다.

김용진 교수(바이오이종장기개발사업단 심혈관 이종이식개발 과제 책임연구자)는 “이번 차세대판막은 유럽 등 선진국이 독점하고 있는 인공조직판막 시장을 뒤흔들고, 한국 의료기술의 수출 시대를 본격 여는 중요한 계기가 될 것이다” 고 말했다.

연구팀은 앞으로 9명의 환자에게 차세대판막(폐동맥판막)을 추가로 이식한 후, 판막의 본격 상용화에 나설 계획이다. 판막의 적용 범위도 폐동맥판막에서, 대동맥판막 등 모든 판막으로 넓혀나갈 예정이다.

[보충설명]
○ 이번 차세대판막의 의의
   현재 대동맥판막협착 질환을 가진 고령층에 한해서 미국 등 선진국에서 개발된 풍선형 및 자가확장형 스텐트-인공판막이 상용화되어 대퇴동맥을 통해 이식되고 있다. 국내에서도 대형 병원을 중심으로 시행되고 있다.

이번 연구팀이 개발한 차세대판막과 니티놀 스텐트는 폐동맥판막 질환 환자를 대상으로 개발된 것으로, 이 기술이 상용화되면 국산 판막이 세계 인공판막 시장에 진출하는 중요한 계기가 될 것으로 기대된다. 대동맥 인공판막이 개당 삼천만원임을 감안하면 국부 창출에도 크게 기여할 것으로 보인다.

○ 차세대 심장판막과 니티놀 스텐트

연구팀이 개발한 차세대 인공심장판막 스텐트. 돼지의 심낭조직을 여러 단계에 걸쳐 특수 면역 및 화학 고정 처리하여 면역거부반응을 최소화 한 후, 인체 심장 판막과 똑같은 3가닥의 판막 조직으로 가공했다. 판막을 감싼 니티놀 스텐트는 자가확장형으로 큰 직경까지 제조가 가능해 폐동맥이 큰 환자에게도 적용될 수 있다.

○ 차세대판막이 폐동맥판막 부위에 이식된 사진