건국대병원 이동원 교수, 무릎 쿠션 되살리는

'다음 단계' 찾아 미국으로 떠난다

 

건국대병원 이동원 교수, 세계적인 무릎 재생연구 거점 스크립스(Scripps) 연수…

"이식과 재생의 해답, 직접 가서 확인하겠다"

 

건국대병원 정형외과 이동원 교수가 올여름 미국으로 떠난다. 이 교수는 연간 50건 이상의 반월연골판 이식술을 집도하며, 건국대병원 반월연골판이식 클리닉을 이끌고 있다.

 

이번 행선지는 미국 캘리포니아 샌디에이고의 스크립스 클리닉(Scripps Clinic) 산하 정형외과 연구·교육 센터(Shiley Center for Orthopaedic Research and Education, SCORE)다. 현재 반월연골판 이식술이 안고 있는 한계를 넘어설 실마리, 3D 프린팅과 줄기세포를 이용한 차세대 재생 치료의 가능성을 직접 확인하고 오겠다는 것이다.

 

무릎의 '쿠션'이 망가지면 생기는 일

반월연골판은 허벅지뼈와 정강이뼈 사이에 위치한 초승달 모양의 물렁뼈다. 걷고 뛸 때 무릎에 실리는 충격을 고르게 분산시키는 '쿠션' 역할을 한다. 이 쿠션이 심하게 손상돼 상당 부분을 잘라내야 하는 상황이 되면, 그 아래 관절연골은 무방비 상태로 마모된다. 시간이 지날수록 퇴행성 관절염으로 이어지는 이유다.

 

젊고 활동적인 환자에게 반월연골판 이식술은 이 경로를 차단하는 치료다. 기증받은 조직으로 손상된 쿠션을 복원해 관절 수명을 늘리는 것이다. 이 교수는 건국대병원 반월연골판이식 클리닉장으로서 전담 간호사와 수술실 이식 전문팀을 중심으로 이식 전 과정을 관리하는 시스템을 직접 구축해 운영하고 있다.

 

쌓인 경험, 남아 있는 숙제

이식술 경험이 쌓일수록 이 교수가 마주한 것은 수술 성공의 기쁨만이 아니었다.

이 교수는 현재 이식술의 한계를 이렇게 말했다. "반월연골판 이식은 많은 환자에게 도움이 되는 치료지만, 기증 조직 부족, 크기 맞추기, 이식편 돌출, 장기 생존율 등 아직 해결해야 할 과제가 많이 남아 있습니다."

 

해답을 찾기 위한 눈이 자연스럽게 '재생'으로 향했다. 기증 조직을 넣는 대신, 처음부터 환자 몸에 맞는 구조물을 만들어 새 조직이 자라나도록 하는 방법이다. 이것이 바로 3D 프린팅을 이용한 '맞춤형 연골판 제작' 연구의 핵심이다. 그 연구가 가장 앞서 있는 곳이 스크립스였다.

 

세계 재생의학의 심장, 스크립스로 향하다

스크립스는 미국 캘리포니아 라호야(La Jolla)에 자리한 세계적 의료·연구 기관이다. 이 교수가 합류하는 SCORE 센터는 무릎 관절 생체역학과 재생의학 분야에서 오랫동안 세계를 선도해 온 거점이다.

 

센터를 이끄는 대릴 딜리마(Darryl D'Lima) 박사는 정형외과 의사이면서 동시에 생체공학자, 재료과학자, 컴퓨터 과학자들과 함께 '무릎을 다시 만드는' 융합 연구를 해온 인물이다. 미국 캘리포니아재생의학연구소(CIRM)는 딜리마 박사팀의 반월연골판 복원·재생 연구에 약 136만 달러를 지원했고, 2026년에는 1,270만 달러 규모의 추가 연구비가 뒤따랐다.

 

핵심 기술은 3D 프린팅 기반의 '스캐폴드(scaffold)'다. 쉽게 말해 새 조직이 자라 들어갈 '틀'을 환자 맞춤형으로 먼저 설계해 만드는 것이다. 환자의 CT·MRI 정보를 바탕으로, 그 사람의 무릎에 정확히 들어맞는 구조물을 찍어 내는 방식이다. 기성복을 환자 무릎에 맞게 '수선'하던 방식에서, 그 사람의 몸에 딱 맞는 '맞춤복을 처음부터 짓는' 방식으로의 근본적인 전환이다.

 

틀과 씨앗이 만나야 비로소 조직이 자란다

그러나 아무리 정교한 틀을 만들어도, 그것만으로는 살아 있는 조직이 되지 않는다. 틀을 채울 세포가 필요하다. 딜리마 박사팀은 콜라겐 기반의 틀에 줄기세포와 성장인자를 결합해 반월연골판과 유사한 조직을 키워 내는 연구를 진행해 왔다. 인공 보형물이 아니라, 몸 안에서 세포가 실제 조직을 만들어 내도록 하는 '재생형 임플란트'를 목표로 하는 것이다.

 

바로 이 지점에서 이번 연수의 의미가 선명해진다. 스크립스가 강한 분야는 환자 맞춤형 '틀'을 만드는 공학 기술이다. 한국이 쌓아온 강점은 그 틀을 채울 줄기세포를 다루는 임상 경험이다. 국내에서는 제대혈(탯줄 혈액) 유래 줄기세포 연골 재생 치료제가 2012년 허가를 받은 뒤 3만 명 이상의 환자에게 쓰이며 장기 데이터를 축적해 왔다. 이 한국발 치료제는 현재 미국 FDA 3상 임상을 앞두고 있으며, 스크립스 클리닉도 해당 임상 네트워크에 포함돼 있다. 이 교수는 이 미국 임상의 자문의로 참여 중이다.

 

"귀국 후 국내 환자 치료에 적극 반영할 것"

"이번 스크립스 연수를 통해 이식과 재생치료의 다음 단계를 고민하고, 귀국 후 국내 환자 치료와 연구에 적극적으로 반영하겠습니다."

 

이 교수는 연수 기간에도 클리닉 운영은 중단하지 않는다고 밝혔다. "좋은 결과는 집도의 한 사람이 아니라 전담 간호사, 수술실 이식팀, 재활팀이 함께 움직일 때 만들어진다"며, 귀국 후 수술을 기다리는 100여 명의 환자를 위한 수술 전 준비가 연수 기간에도 차질 없이 진행될 것이라고 덧붙였다.

 

반월연골판 치료는 지금 중요한 전환점을 지나고 있다. 이 교수의 이번 연수가 그 변화를 국내 임상 현장으로 가져오는 계기가 될지 주목된다.

 

이동원 교수는 건국대병원 정형외과 교수로, 국내 최초의 반월연골판이식 클리닉을 개설해 반월연골판 이식 치료를 전문 진료 영역으로 체계화해 왔다. 기증 조직 선정부터 수술 전 평가, 이식편 크기 확인, 수술, 재활까지 이어지는 전 과정을 통합적으로 관리하는 시스템을 구축했으며, 반월연골판이식술 후 재활 연구로 대한슬관절학회 최우수 학술상을 수상했다.