조직이 망가져 발기가 되지 않는 돼지의 기능을 회복시키는 인공조직(합성 조직)이 중국에서 개발됐다.
중국 광저우에 있는 화남이공대(South China University of Technology) 연구팀은 돼지 모델에서 발기를 유지하는 데 필요한 조직의 섬유성 덮개를 모방한 ‘인공 백막(Atificial Tunica Albuginea, ATA)’ 개발에 성공했다고 밝혔다. 백막(백색막)은 음경 해면체를 둘러싸고 있는 촘촘하고 질긴 막이다. 연구팀은 이 인공 조직에 ‘바이오(생체공학적) 인공 음경 백막’이란 이름을 붙였다.
연구의 교신 저자인 화남이공대 쉐타오 쓰 연구원은 “동물실험 결과 ATA를 사용한 직후 음경이 정상적인 발기를 회복하는 데 놀랐다”고 말했다. 그는 “천연 조직의 미세구조를 모방해 같은 기능을 할 수 있게 하는 설계 방식을 다른 조직으로도 넓힐 수 있을 것”이라고 내다봤다.
연구팀은 발기부전, 불임, 페이로니병, 성관계로 인한 손상 등으로 생기는 결합조직 장애를 포함한 남성 문제를 해결하기 위해 생체재료의 생산에 관심을 가졌다. 특히 40~70세 남성의 약 50%가 어떤 식으로든 발기부전을 겪는다는 점에 착안했다. 페이로니병을 앓는 사람도 약 5%나 된다. 이 병은 음경 백막에 흉터 조직(반흔 조직)이 생겨 통증과 발기부전을 일으킨다.
임상의사는 세포외기질과 결합된 환자의 다른 신체 부위로 패치를 만들어 백막이 손상된 환자를 치료할 수 있지만 여기에는 단점이 있다. 면역체계가 인공 패치를 거부하거나 이를 붙인 부위에 합병증이 생긴다. 이들의 미세 구조가 천연 백막과 많이 다르기 때문이다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 천연 조직과 비슷하게 꼬불꼬불한 섬유 구조를 가진 ‘폴리비닐 알코올’에 기반한 ATA를 개발했다. 이 합성 물질은 생체 역학적 특성을 갖고 있다.
연구팀은 1개월 뒤 인공 백막 패치를 분석했다. 그 결과 인공조직이 주변 자연 조직의 미세구조를 완벽하게 복원하지는 못했지만 정상 조직과 비슷한 수준의 섬유화가 진행됐고 인공 음경에 식염수를 주입하면 정상적으로 발기되는 것을 확인했다. 연구팀은 음경을 부상당한 환자가 백막 외에 주변 신경과 해면체(음경 축을 통과하는 해면질 조직)도 손상되는 사례가 많다고 지적했다. 연구팀은 전체적인 관점에서 음경 결함을 고치는 방법을 중점 연구할 계획이다. 또한 심장·방광 등의 인공 생체조직의 개발에도 관심을 쏟기로 했다.
이 연구 결과(Bionic Artificial Penile Tunica Albuginea)는 국제학술지 ≪물질(Matters)≫에 실렸고 미국과학진흥회 포털 ‘유레카 얼럿’이 소개했다.