법랑질은 재생되지 않는다는 오랜 결론에 생긴 우회로 — 침 속 광물을 다시 줄 세우는 젤

치과에는 수십 년째 되풀이되는 불편한 사실이 있다. 뼈는 붙고 피부는 아무는데, 인체에서 가장 단단한 조직만은 그렇지 않다. 치아가 완성되면 법랑질을 만들던 세포가 사라지고, 잃어버린 부분은 돌아오지 않는다. 11 월 5 일 네이처 커뮤니케이션즈에 실린 노팅엄 대학 연구는 이 생리학적 사실을 뒤집지 않았다. 우회로를 만든 것이다. 발생기에 세포가 맡았던 발판 만들기를 재료가 대신하게 했다.

먼저 침이 할 수 있는 일을 정리해 두자. 칼슘과 인산이 들어 있어 아주 초기 탈회로 빠져나간 소량의 광물은 되돌릴 수 있다. 재광화 제품의 근거가 여기에 있다. 하지만 되돌릴 수 있는 양은 실제로 사라지는 조직의 규모와 비교가 되지 않는다. 산 부식이나 마모로 결손이 생긴 뒤에는 진행을 늦출 수 있을 뿐, 깎여 나간 구조를 다시 세울 수는 없다. 불소 바니시와 기존 재광화 제제도 같은 경계선 안에 있다. 지키고 늦추는 것이지 다시 만드는 것이 아니다. 그래서 얇아지거나 깨지거나 상아질이 드러난 면 앞에서 치과의는 충전이나 크라운 같은 인공 재료로 대체하는 수밖에 없었다.

약학부와 화학·환경공학과가 함께한 팀은 질문을 뒤집었다. 광물을 더 많이 보내는 대신, 광물이 어떻게 배열되어야 하는지를 먼저 재현했다. 치아가 형성될 때 작동하는 천연 기질 단백질의 핵심 특징을 흉내 낸 단백질 재료를 젤로 만들었다. 불소는 들어 있지 않다. 재료의 역할은 재료 보급이 아니라 질서 공급이다. 성분보다 배열을 앞세우는 이 갈림길이 기존 재광화 연구와 가장 뚜렷하게 갈라지는 지점이다.

바른 뒤의 거동은 두 단계다. 먼저 얇고 질긴 피막이 치면에 생겨 미세한 균열과 틈으로 스며든다. 표면에 얹혀 있기만 한 막이라면 몇 번 저작으로 벗겨지므로, 밀착 문제를 먼저 해결하는 공정이다. 피막은 그대로 광화의 발판이 되어 복구를 원래 치아 구조에 고정한다. 다음으로 침 속 칼슘 이온과 인산 이온을 끌어당겨 새 결정으로 자라게 한다. 연구팀이 에피택셜 광화라 부르는 이 과정에서 새 결정은 기존 법랑질 결정의 방향을 따라 자라므로, 생긴 부분이 원래 치면과 구조적으로 하나가 된다. 광물 입자를 그냥 쌓아 놓으면 부서지기 쉬운 흰 덮개에 그칠 뿐 경도나 내마모성은 본물에 미치지 못한다.

검증은 현미경 사진에서 끝나지 않았다. 양치, 저작, 산성 음식 접촉 같은 일상 조건을 모사해 재생층의 역학적 성질을 측정했고, 건강한 천연 법랑질과 견줄 만한 거동을 얻었다. 한시적인 보호막이 아니라 장기 저작 하중을 감당할 층일 가능성을 뜻한다. 드러난 상아질에도 쓸 수 있다는 점은 임상적 폭을 넓힌다. 상아질은 무르고 신경으로 감각을 전하는 미세한 관이 지나가므로, 법랑질이 얇아지거나 잇몸이 내려앉으면 차갑거나 단 것이 아프다. 법랑질과 닮은 광화층이 생기면 시린 증상 완화와 충전재 등 수복물의 접착 개선을 함께 기대할 수 있다.

제1 저자인 박사후 연구원 Abshar Hasan 은 결정이 통합된 질서 있는 방식으로 자라 건강한 법랑질의 구조를 되찾는다고 강조한다. 연구를 이끈 Alvaro Mata 교수는 임상과 환자의 사용 편의를 처음부터 설계 조건에 넣었다고 말한다. 안전하고, 빨리 바를 수 있고, 대량 생산이 가능하며, 여러 제품 형태로 옮길 수 있다는 것이다. 팀은 스타트업 Mintech-Bio 를 통해 실용화를 시작했고 이듬해 첫 제품을 목표로 한다. 법랑질 손상은 전 세계 상당수 사람들이 겪는 구강 문제의 입구이고, 구강 상태는 당뇨나 심혈관 질환과도 함께 거론되어 왔다. 개입 지점을 메우는 단계에서 표면을 되돌리는 단계로 앞당길 수 있다면 진료 순서 자체가 달라진다. 다만 지금 가진 근거는 실험실 역학 시험이지 장기 인체 추적이 아니다. 산 노출이 계속되는 환경에서 피막이 얼마나 버티는지, 침 조성의 개인차가 광화에 어떤 영향을 주는지, 실제 치열에서 같은 내마모성이 나오는지는 앞으로의 임상이 답할 질문으로 남아 있다.