▲ 서울대치과병원 치주과 조영단 교수

서울대학교치과병원은 28일, 치주과 조영단 교수와 미국 하버드 치과대학 학장 William.V.Giannobile 교수 연구팀이 최근 치과 임플란트 표면 Bone Morphogenetic Protein(BMP, 뼈형성단백질) 유전자 고정기법으로 골 재생증진을 연구해 임플란트 치료시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 방안을 제시했다고 밝혔다. 

이 연구는 미국 국립보건원과 스위스 오스테올로지 연구재단의 연구비를 지원받아 진행되었으며, 'BMP gene-immobilization to dental implants enhances bone regeneration'이라는 제목으로 재료 분야에서 저명한 국제학술지 'Advanced Materials Interfaces'에 지난 2022년 6월 게재됐다. 

임플란트가 잇몸뼈에 잘 붙게 하도록 BMP(뼈형성단백질)를 이용한 치료 방법들이 임상에서 사용되고 단백질 형태로 제품화돼 공급되고 있지만, BMP의 짧은 분해 시간과 고농도 사용으로 인한 부작용이 보고돼 임상 적용이 활발하지 않았다. 

BMP의 안정적인 공급과 효과 증진을 위해 BMP 유전자를 이용하는 방법도 개발이 됐으나, 수술 부위에 적용한 유전자가 고정이 되어 있지 않는 경우 혈액을 따라 다른 조직으로 흘러가 뼈를 형성하는 심각한 문제를 일으키기도 했다.

▲ CVD 기술을 이용한 티타늄 표면의 BMP7 유전자 고정 및 단백질 발현 과정

이에 대해 서울대치과병원-하버드 치과대학 공동 연구팀은 임플란트 티타늄 표면에 CVD(Chemical Vapor Deposition) 기술을 이용해 BMP7 유전자를 고정, 세포 실험과 쥐의 임플란트 모델에서 실험을 진행했다. 

실험 결과 BMP7 유전자 코팅 티타늄의 표면에서 BMP7 단백질이 안정적으로 생산되는 것을 입증했으며, 이를 통해 조골 세포의 분화가 증진되고 골 재생 능력이 증가하는 것을 확인했다. 

조영단 교수는 "현재 가장 많이 사용되는 티타늄 SLA (sandblasted, large grit, acid-etched) 표면에 안정적으로 뼈가 붙기 위해서는 최소 3개월 정도의 시간이 필요하다"라며, "향후 본 연구 결과의 임상 적용을 통해 치아가 없이 지내는 기간을 단축시킴으로써 환자들의 불편함을 줄여줄 수 있을 것이며, 더 나아가 골이식재 등에도 BMP 유전자 고정방법을 응용할 수 있을 것"이라고 말했다.