태반의 기능에 관한 연구를 보다 효울적으로 할 수 있는 기술이 개발됬다. 바로 '인공 태반 칩'이다. 세계최초로 국내연구팀이 개발했다.
이로 인해 세계 최초로 임신의 예후를 향상시키고 성공적인 임신에 도움을 주며 임신 합병증 등을 예방할 수 있다.
인공태반 칩은 반삼투성막으로 분리된 두 개의 작은 공간으로 구성돼있다. 한쪽은 태반의 영양막 세포와 나머지 한쪽은 태아의 혈관 내피 세포로 채워져 있다. 그리고 태반의 기능을 알아내기 위해 글루코스를 통과시켰다.
태반은 임신 유지와 면역기능을 담당하여 산모와 태아에게 매우 중요하다. 이를 통해 임신 중독증이나 태아 발육 부전 등의 임신 합병증을 예방할 수 있기 때문. 그러나 출산 전에 태반에 대한 직접적 검사·침습적 모니터링은 산모와 태아에게 해로울 수 있어 그 동안 제대로 된 연구를 하지 못했었다. 이런 위험성 때문에 출산 후 배출된 태반을 관찰하거나 동물 모델, 실험실에서 배양된 인간세포를 이용했었다. 그러나 동물 태반은 인간 태반과 구조상 너무 달랐으며 실험실에서 배양된 인간 세포는 복잡한 태반 구조를 반영 할 수 없었다.
연구팀은 산모와 태아간의 영양분 교류를 포함한 태반의 구조·기능을 모방해 인공 태반 칩을 만들었다. 이를 통해 태반이 어떻게 양방향 교류를 해 영양분과 산소를 운반하는지, 태반이 박테리아와 바이러스의 침입을 막는지에 대해서도 연구할 수 있다. 또한, 임신에 따른 합병증을 파악할 수 있다.
이미 Organ-on-a chip(장기칩) 연구는 전 세계적으로 이뤄져 폐 등 기타 장기를 칩에 이식했다. 그러나 태반에 칩에 이식해 성공시킨 것은 분당서울대병원 산부인과 홍준석 교수팀이 세계 최초이다.
홍준석 교수는 "인공태반 칩을 통해 태반의 기능·이상에 대한 연구가 진행되면 임신 중독증, 자궁내 태아 발육 부전, 거대아 등 산과적 질환에 대해 예방 및 치료가 가능할 것이다"고 말했다.
한편, 이번 연구는 분당서울대병원 산부인과 홍준석 교수가 공동연구 책임자로서 서울대의대 의공학 교실 김희찬 교수, 서울아산병원 병리과 김종재 교수, 미국 NIH 연구팀이 국제적으로 협력해 성공시켰다.