서울대병원 흉부외과 임홍국 교수팀(김용진·김기범·이활·손국희)은 차세대 경피적대동맥판막삽입술(TAVI) 개발에 성공했다고 13일 밝혔다.
사람의 심장은 좌우의 심방과 심실, 총 4개의 구역으로 나눠졌으며, 각 구역을 통과하는 혈액이 역류하지 않고 한쪽 방향으로 흐게 해주는 4개의 판막이 존재한다. 판막이 잘 열리지 않으면 혈액의 흐름이 막혀 협착증이 생기고 호흡곤란이나 흉통이 발생할 수 있다. 최근 고령화에 접어들면서 심장판막질환, 특히 대동맥판막협착증을 앓는 환자가 급속히 늘고 있다.
과거에는 대동맥판막 협착증을 치료하기 위해 가슴을 완전히 여는 심장수술을 시행했으나, 최근 경피적대동맥판막삽입술(TAVI)이 각광받고 있다. 이는 개심술 대신 간단한 시술로, 좁아진 대동맥판막 위치에 소나 돼지의 심장조직으로 만든 스텐트 판막을 삽입한다. 출혈이나 회복기간 면에서 더 우수하다.
임 교수팀이 개발한 인공판막은 이종간 면역거부반응이 없다. 이전에 수입되던 대동맥판막은 ‘알파갈(α-GAL)’이라는 당단백질 때문에 인체에 이식 시 면역거부반응이 나타났다. 인체가 알파갈을 침입자로 인식해 석회화가 발생하고 이식된 판막의 수명이 단축됐다. 연구팀은 일찍이 2014년 항석회화 조직처리 기법을 통해 면역거부반응이 없는 인공판막을 개발한 바 있다.
연구팀은 기존보다 개선된 대동맥 스텐트 판막을 개발했다. 대동맥 스텐트 판막이 삽입되는 대동맥 근부의 크기와 모양은 사람마다 다르다. 그럼에도 기존에는 일정한 크기의 상품화된 대동맥 스텐트를 삽입했다. 이 경우 대동맥 스텐트 판막의 크기와 모양이 대동맥 근부와 정확히 일치하지 않아 합병증 위험이 있다. 연구팀은 3D프린팅을 활용해 맞춤형 대동맥 스텐트를 형상기억합금으로 제작했다. 생체와 동일한 조건에서 미리 실험해, 발생 가능한 여러 합병증 위험을 추가적으로 해결했다. 양 9마리에 개발된 대동맥 스텐트 판막을 삽입해 8개월간 관찰했고 안전성과 유효성을 입증했다.