최근 한국인의 평균 기대수명이 80세에 육박하면서 골다공증으로 인한 병적 골절 빈도도 높아지고 있다. 이미 2003년에 65세 이상 노령인구가 총인구의 7%를 넘는 고령화 사회가 됐고, 2020년이 되면 초고령화 사회로 진입하게 된다. 이런 관점에서 고령에서 발생하는 골다공증과 이에 따른 병적 골절은 중요하다.
이와 관련해 웁살라대 정형외과 수네 라르손 교수는 지난 4일 제3회 한림-웁살라 국제학술심포지엄에서 ‘외상의 골대체물질과 치료에서의 적용’이라는 주제발표를 통해 골이식과 대체물에 대해 집중 조명했다. 또 본지와의 인터뷰를 통해 골이식과 앞으로의 전망 등에 대해서도 제시했다.
◆자가골 이식 한계…대체물로 극복
우리나라에서 인공관절은 고관절에서는 대퇴골두 무형성괴사, 이차성 골관절염, 골다공증이 있는 노인에서 발생하는 고관절 주위 골절에서 주로 적용되며, 슬(무릎)관절에서는 퇴행성 골관절염에서 주로 시술된다.
문제는 평균기대 수명이 길어지면서 이런 인공관절을 필요로 하는 환자수도 급증하고 있다는 점이다.
특히 고관절부 골절은 골다공증과 관련해 발생하는 골절 중 가장 심각한 합병증을 야기 시킨다. 내고정방법으로 치료해 골유합을 얻게 되면 본인의 관절을 가지고 살 수 있지만 골다공증으로 인한 불량한 골질로 내고정이 안돼 인공 관절로 치료하게 되기도 한다.
골 이식은 골의 결손이 있는 경우 적용하며, 골절, 종양, 인공관절수술, 재수술 등에서 주로 한다. 최근 골다공증을 동반한 골절 증가는 물론 복잡한 수술법 개발, 인공관절 등의 재수술 등의 증가로 골이식의 필요성은 더 많아졌다.
골 이식은 크게 자가골, 동종골 이식으로 나눠진다. 자가골이식은 환자본인의 골을 이식하는 것이고, 동종골이식은 다른 사람의 골을 이식하는 것이다.
이중 자가골 이식은 골 결손 치료방법의 Gold standard다. 하지만 ▲채취할 수 있는 양이 충분하지 않다는 점 ▲이미 골채취를 했던 환자에서는 가능하지 않다는 점 ▲골 조직을 얻기 위한 시술 시 감염, 출혈, 상처부위 동통 등의 합병증이 25~30%에서 있을 수 있다는 점 등의 한계를 가지고 있다.
따라서 골이식 대체물을 이용한 치료 방법을 찾게 됐다. 골이식 대체물이란 골 결손 치료에 효과가 있는 다양한 물질들이다. 일반적으로 골이식 대체물은 골전도, 골유도, 골형성 등의 특성으로 나누어 분류할 수 있다.
동종골은 아주 유용한 자가골 대체물이다. 즉 공여부의 이환율을 피할 수 있고, 많은 양의 골을 얻을 수 있으며 보관을 한 뒤에 사용할 수 있다. 그러나 질병의 전파가 가장 중요한 위험 요소며 단점이다.
◆한국 동종골 90% 수입…골대체물 개발 관건
서구에서는 골이식의 약 1/3이 동종골이다. 현재 우리나라에서 조직이식을 필요로 하는 환자 수를 정확하게 알기는 어렵다.
하지만 미국에서 1년간 미국 내 생산 공급한 인체조직 수가 100만개를 상회해 2006년 한 해 동안 뉴욕인구 천만명 당 2,158개의 조직이식제가 사용된 점을 고려할 때 국내의 수요량은 연간 약 10만개에 달할 것으로 추산된다.
그러나 우리나라는 사회적이고 문화적인 차이로 인해 사체에서 동종골을 얻는 것이 어렵고 조직기증이 활성화되지 않아 대부분의 조직을 외국에서 수입해 사용하고 있다.
우리나라에선 지난 2005년 5월 1일부터 인체조직 안전 및 관리에 관한 법률이 제정돼 인체조직을 안정적으로 관리하고 있다. 그러나 실제 국내 생산은 10%에 불과하며 수입이 90%다. 이런 관점에서 골이식 대체물의 필요성은 더 높다고 할 수 있다.
이에 대해 한강성심병원 정형외과 장준동 교수는 “이런 관점에서 골대체물질 개발은 중요하다”며 “이번 심포지엄을 통해 적절한 발전방향도 모색할 수 있어 유용하다”고 설명했다.
◆인산칼슘 주목…섬유 복합 강도 개선도
현재 합성골이식 대체물은 골유도물질로서 rhBMP2와 rhBMP7(OSTEOGENIC PROTEIN 1- OP-1), 골전도물질로 인산 칼슘, 황산 칼슘, 하이드록시아파타이트(hydroxyapatite)등이 있다. 이중 가장 흔히 사용되는 인산칼슘은 시멘트, 세라믹, 과립의 세 가지 형태로 제조된다.
특히 인산칼슘은 골대체물로 가장 효과적인 결과를 보여주고 있다. 그러나 기계적 강도가 약하다는 단점이 있다. 따라서 섬유를 보강해 물질의 강도를 개선시키려는 노력을 하고 있다.
이런 섬유는 흡수가 칼슘보다 빨리 일어나게 되면 커다란 공극(pore)과 비슷한 강이 인산 칼슘 내에 형성돼 흡수를 빠르게 하고, 골로 대체되는 것을 촉진해 강도가 보강될 수 있다. 다른 방법은 황산칼슘을 혼합하거나 시멘트 내에 녹을 수 있는 물질을 포함시키는 것이다.
최근 인공관절은 신소재 개발 및 인체공학 발달, 수술방법 개선 등으로 수명이 현저히 길어 졌다. 그러나 과거 사용됐던 인공관절에서는 마모로 인해 발생하는 미세한 마모편으로 인해 인공관절 주위의 뼈가 녹는 골용해 현상이 있을 수 있다.
이런 경우 재수술(재치환술)을 하게 되는데 심한 골 결손이 있는 경우 골 이식술이 필요하다. 하지만 골 결손이 빈 공간 형태인 경우에는 용액으로 제조된 주입식 대체물질이 효과적으로 이용될 수 있다.
이 경우 큰 수술을 피할 수 있고 골결손 부위의 형태에 따라 정확히 주입 할 수 있는 장점이 있다.
◆주사 한방으로 골결손 치료…한림대 주도역할 기대
앞으로 정형외과 외상 수술 분야에서 고식적인 자가골 이식술을 대신해 골 이식 대체물질이 더 흔히 사용될 것으로 기대된다. 나아가 더 복잡한 수술적 치료로 인해 골이식의 요구도 더 많아질 것이다.
현재 안정성이 보장되는 여러 새로운 물질들이 생산되고 있지만 그 효과에 대한 확정적인 데이터는 부족한 상태다. 다양한 골이식 대체물질의 정확한 역할을 밝히기 위해서는 사용이 보편화되기 전에 적절하게 디자인된 연구가 반드시 필요하다.
환자들을 치료하기 위해 개발되는 새로운 물질의 유용성을 확인하기 위해서는 비판적인 검증 과정을 거처야 한다는 것이다.
라르손 교수(사진 왼쪽)는 “현재 진행중인 골대체물질에 대한 연구가 성공적으로 마무리되면 경골골절환자의 경우 4~6개월이 소요되던 치료기간이 2~2.5개월로 치료기간을 대폭 단축할 수 있다”며 “앞으로 주입식 대체물질의 발전도 기대되는 만큼 주사로 골결손부위를 치료해 수술하지 않고 치료하는 방법도 더 발전될 것으로 기대된다”고 밝혔다.
또 “이런 기법이 더 발전되면 주사한번으로 골결손을 치료하는 시대도 올 것이다”며 “앞으로 한림대의료원과 함께 이런 발전을 위해 다양한 분야에서 공동협력을 해 나갈 것이다”고 덧붙였다.
한편 이번 인터뷰에는 한강성심병원 정형외과 장준동 교수(사진 아래 오른쪽)와 춘천성심병원 정형외과 이상수 교수(사진 아래 왼쪽)가 배석해 진행됐다.
기사최종편집일: 2024-04-25 17:53:17
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