이제 충치나 치아손상으로 인하여 치아를 잃더라도, 보철이나 임플란트와 같은 인공기구에 의존하지 않아도 될 것 같다. 일본의 과학자들은 생체공학적 방법을 이용하여 새로운 영구치를 만들어 내는 데 성공하였다. 이번 연구는 마우스를 대상으로 한 것이지만, 전문가들은 언젠가 이 방법이 인간에게도 응용될 수 있을 것이라고 논평하고 있다.
일본 치바현 노다시 소재 도쿄이과대학(Tokyo University of Science)의 타카시 츠지 박사(세포생물학) 연구팀은 치배(tooth germs)를 집중적으로 연구해 왔다. [치배(齒胚)란 배아조직에서 치아로 성장하는 부분을 말한다.] 연구진은 마우스의 배아에서 치배를 채취한 다음, 상피세포(epithelial cells)와 중간엽세포(mesenchymal cells)를 분리해 내었다. 그리고는 두 가지의 세포를 결합하여 새로운 치배(이하 `생체공학적 치배`라고 함)를 만들어 내었다.(첨부그림 참조)
연구진은 생체공학적 치배를 특별한 배지에서 5~7일 동안 배양한 다음 성체마우스의 위턱(어금니가 빠진 부분)에 이식하였다. 그 결과 36일 후 새로운 치아가 잇몸에 뿌리를 내렸고, 49일 후에는 적당한 크기로 자라나 다른 치아들과 균형을 이루었을 뿐만 아니라, 먹이를 제대로 씹을 수 있게 되었다.
연구진은 재생된 치아의 기능을 시험하기 위하여 다양한 특성을 체크하였다. 새로운 치아는 실제 치아와 마찬가지로 단단하였으며, 치근, 치수(dental pulp), 법랑질을 모두 보유하고 있는 것으로 확인되었다. 더욱이 새로운 치아는 임플란트와는 달리 치아인대(periodontal ligaments)를 보유하고 있어서, 치아를 치조골과 신경섬유에 연결해 주는 것으로 나타났다. 이는 재생된 치아가 실제 치아와 마찬가지로 음식을 씹을 때의 압력이나 기타 치아에 가해지는 스트레스를 느낄 수 있게 해 준다는 것을 의미한다.
연구진은 이상의 연구결과를 종합하여, "생체공학적 치배는 `완전히 기능하는 치아`(fully functioning teeth)로 성장할 수 있다"는 최종결론을 내리고, 이 결과를 PNAS 8월 3일호(온라인판)에 게재하였다.
"이번 연구는 치아재생 분야의 기술을 진보시킨 획기적인 사건이다. 이번 연구는 선행연구 결과를 토대로 하여 이루어졌지만, 핵심적인 두 개의 세포(상피세포, 중간엽세포)가 빠진 치아를 완전히 대체할 수 있다는 것을 최초로 입증하였다."로 헬싱키 대학의 발생생물학자인 테슬레프 박사(Irma Thesleff)는 말했다. "이제껏 많은 연구자들이 치관(tooth crown)을 만들어내는 데는 성공하였지만, 치근(roots)을 만들어낸 것은 이번이 처음이다. 앞으로 다양한 종류의 치아를 만들어낼 수 있는지, 그리고 치아융기(cusps)의 위치가 적절한지를 증명하는 것이 필요하다."라고 도쿄 치과대학의 마사키 시모노 박사는 논평했다.
연구진의 최종 목표는 환자 자신의 줄기세포에서 유래하는 상피세포와 중간엽세포를 이용하여, 환자에게 꼭 맞는 자연치아를 만들어내는 것이다.
