마크 스카일러-스콧 박사가 선천적 심장 결손을 치료하기 위한 스탠포드의 새로운 다학제 이니셔티브인 BASE에 합류했습니다.
이것은 미래 지향적인 3D 프린팅 시스템으로, 전 세계에 단 두 대뿐이며, 윗층에 설치하기에는 너무 무겁습니다.
햇빛이 부족한 상황에도 불구하고 스카일러-스콧과 그의 팀은 선천적 심장병을 가지고 태어난 아기의 심장을 수리하기 위해 생체 인쇄를 이용한 대체 부품을 개발하는, 공상과학처럼 들리는 획기적인 의학적 혁신을 향해 나아가는 현장에 있다는 사실에 더할 나위 없이 기뻤습니다.
엔지니어로 태어났다
스카일러-스콧은 스탠포드에서 생체공학 조교수가 되기 훨씬 전, 영국의 철강 산업 중심지인 셰필드에서 자랐습니다. 그의 아버지는 그곳에서 기계 엔지니어였습니다.
"십 대 시절," 그는 말한다. "저는 기계 공학 원리를 사용하여 생물과 생물학을 이해하는 데 정말 관심이 많았습니다. 예를 들어, '왜 흰긴수염고래보다 큰 육지 동물은 없을까?'와 같은 질문들이었죠. 왜 그런 일이 일어날 수 없는지 그 이면에는 간단한 공학 원리가 있습니다."
어린 나이에 스카일러-스콧은 공학 기술을 활용하여 생물학과 의료 분야의 발전을 이루는 직업을 원한다는 것을 이미 알고 있었습니다. 케임브리지 대학교 학부생 시절, 그는 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 1년간 생명공학을 연구했습니다.
그는 푹 빠졌습니다.
대학 졸업 후, 스카일러-스콧은 MIT로 돌아가 박사 학위를 취득했습니다. 그는 레이저 프린팅 기술을 사용하여 작은 생물학적 조직을 만들었습니다. 하지만 이 조직이 의학적으로 유용하려면, 스카일러-스콧은 인체 조직처럼 3차원 혈관과 혈관망을 통해 영양분과 산소를 공급하여 크고 두꺼운 조직을 살아있게 유지하는 방법을 찾아야 했습니다.
하버드대에서 박사후연구원으로 재직하던 그는 성공했습니다. 최초의 3D 바이오 프린팅 시스템을 사용하여 1cm 두께의 생체 조직을 제작했고, 자체 혈관망을 통해 생명을 유지했습니다. 이는 치료 기능을 갖춘 조직을 만드는 과정에서 획기적인 발전이었습니다.
심장 결함을 가지고 태어난 아기들에 초점을 맞추다
선천성 심장 결손(CHD)은 모든 선천적 결손증 중 가장 흔합니다. CHD를 가지고 태어난 아기 10명 중 3명은 최상의 치료를 받더라도 18세까지 생존하지 못합니다.
수술은 생명을 구할 수 있지만, 평생 지속되는 치료법은 아닙니다. 스카일러-스콧은 "3D 바이오 프린팅 기술을 통해 가장 효과적인 효과를 내는 방법은 심장 부위로 옮겨가는 것이라는 것이 분명해졌습니다."라고 말합니다.
베티 아이린 무어 소아 심장 센터 소아 심장외과 과장이자 아동 건강 분야 로렌스 크롤리 교수(MD)인 프랭크 핸리 박사는 "수술과 기존 도구로는 할 수 있는 일이 한계에 도달했습니다."라고 설명합니다. "소아 심장병을 치료하고 관리하는 것을 넘어, 심장병을 완치하는 데 집중해야 합니다."
아이와 함께 성장할 수 있는 건강한 조직을 바이오 프린팅하고 이식하는 것은 손상된 심장을 장기적으로 치료할 수 있게 해 주며, 선천성 심장 질환(CHD)을 가진 아이들이 흔히 겪는 여러 번의 수술을 없앨 수 있습니다. 3D 프린팅은 살아있는 심장 조직에 필요한 혈관망을 갖춘 3차원의 복잡한 구조를 제작할 수 있기 때문에 이를 실현하는 데 가장 적합한 기술입니다.
작년 7월, 스카일러-스콧은 의사, 과학자, 엔지니어로 구성된 스탠포드의 다학제 BASE(기초 과학 및 공학) 팀에 합류했습니다. 이 팀은 선천적 심장병을 치료한다는 대담한 비전을 향해 함께 일하고 있습니다.
"지금이 바로 그때입니다. 유전자 편집, 정보학, 그리고 생명공학 분야의 획기적인 발전은 우리가 임상으로 바로 진출할 수 있는 대담한 새로운 사업들을 추진하는 원동력이 되고 있습니다."라고 BASE 소장이자 Dwight 및 Vera Dunlevie 소아 심장학 교수.
스카일러-스콧이 그렇지 않으면 살아남기 어려울지도 모르는 아기들에게 길고 건강한 수명을 선사한다는 생각에 영감을 받는 이유를 쉽게 알 수 있습니다. 그리고 이제 한 살이 조금 넘은 아들을 낳은 후로는 그 생각을 더욱 심각하게 받아들입니다.
"심장 중환자실에서 아픈 아이를 볼 때마다 건강한 아이를 둔 우리가 얼마나 행운인지 생각하게 됩니다."라고 그는 말합니다. "모든 사람이 똑같은 시작을 하는 것은 아닙니다. 하지만 누구나 그래야 합니다."
이 기사는 원래 2021년 여름호에 게재되었습니다. 패커드 어린이 뉴스.
