골이식재에 대해 설명할 때, 많은 저서들은 세 가지 성격으로 다양한 이식재들을 분류하고 정의하며, 때로는 순위를 매기듯 한다. 바로 Osteogenesis(골형성), Osteoinduction(골유도), Osteoconduction(골전도)라는 개념이다.
자가골의 경우 이식체내 포함된 세포와 성장인자, 광화된 조직에 의해 세 가지 개념의 성격을 갖고 있으며, 동종골은 Dr. Urist가 소개한대로 조직 내에 포함돼있는 성장인자에 의해 골유도능력을 갖고 있다고 설명한다. 반면 이종골이나 합성골은 단지 공간만 유지해주는 역할로 골전도 능력만을 가지는 것으로 분류된다.
이 설명만을 통해 골이식재를 판단한다면, 골형성능력까지 갖춘 자가골이 가장 우수하며, 골유도능력을 보이는 동종골, 그리고 그 외 이식재의 순서로 순위를 매겨볼 수 있을 것이다.
그런데 치과계의 현실은 조금 다르다. 이종골이 점령했다고 봐도 과언이 아니다. 소에서 유래된 골이식재(Geistlich Bio-Oss®; Geistlich)가 마치 골이식재의 Gold Standard인 양, 최근의 많은 비교 연구에 대조군으로 사용되고 있으며, 실제 세계시장에서 압도적인 판매량을 보여주고 있다.
특정 제품이나 특정 회사의 성공이야 여러 가지 이유가 있겠지만, 전술한 교과서적인 개념에만 집중해 보면 이 상황은 이상해 보일 수 있다. 왜 수많은 치과의사들은 골형성이나 골유도능력이 없는 골전도성 재료를 선택했을까?
이러한 기(奇)현상은 골이식재의 평가에 의해 일어난 일이라기보다는, 오히려 Membrane의 변화에 의해 일어났다고 할 수 있다. 최소한 변화의 Tipping point가 됐다고 확신할 수 있다.
약 10여 년 전만 해도 골유도재생과 관련한 Membrane의 Gold Standard는 비흡수성 재료인 Gore-Tex®사의 ‘ePTFE Membrane’이었다. 자체적인 공간형성능력이 뛰어나기 때문에 상당히 오랜 기간동안 골이식재의 사용여부, 골이식재의 종류와 별개로 매우 성공적인 결과를 보였다<그림1>. 다만 Membrane이 눌리는 것을 최소화하기 위한 방법으로 하방에 골이식재를 적용했다.
즉, 비흡수성 Membrane의 자체적인 공간형성 능력때문에 이 당시의 골이식재는 보조적인 역할을 하는 것일 뿐, 골유도재생술의 주인공은 아니었다.
그러다보니 많은 사람들은 시간이 흐른 후 조직학적 소견에서 골이식재가 얼마나 남아 있고, 자연골과 얼마나 비슷하게 됐는지에 주안점을 두곤 했다. 그래서 더더욱 자가골이 소위 ‘넘사벽’의 절대 기준이 됐으며, Beta-tricalcium phosphate(β-TCP) 같은 빠른 흡수율을 보이는 이식재의 인기가 매우 좋았다.
β-TCP는 흡수가 매우 빠른 합성골로 동물실험에서 6개월 정도가 지나면 흔적을 찾기가 쉽지 않다. 비흡수성 Membrane을 이용해 공간을 만들어놓은 경우는 초기에 β-TCP 입자들이 공간을 일시적으로 유지하다 흡수돼 보조적인 역할로 초기 체적 안정성을 도모하고, 모두 흡수돼 이 공간이 자가골로 대체될 수 있게 한다. 그러니까 이 당시의 치과의사들이 골이식재에 기대했던 것은 ‘초기 체적 안정성’과 ‘최대한의 흡수율’이었다.
골이식재에 기대했던 이 두 가지의 미션은 사실 대립되는 가치다. ‘골이식재의 흡수’는 한순간에 갑자기 일어나는 과정이 아니라 골이 형성되는 초기 치유과정에서 가장 활발하게 일어나는 것이기 때문에 모든 증례에서 골형성 속도에 맞춰 흡수가 일어나길 기대하는 것은 불가능에 가깝다.
그러나 고어텍스 Membrane으로 대변되는 비흡수성 Membrane의 자체적인 공간형성 능력때문에 이러한 미묘한 밸런스는 중요치 않았다. 수술 당시에만 Membrane이 무너지지 않게 지지해준다면 이후는 치유 과정의 몫일 뿐이었다. 이러다 보니 흡수가 거의 없는 이종골의 경우는 그다지 대우받을 이유가 없었다. 오히려 Graft(이식재)라는 용어와 애써 구분하려 Filler(충전재)라는 용어를 사용하는 경향도 있었다.
그런데 2011년 10월 갑작스럽게, 그러나 자연스럽게 고어텍스社는 치과용 Membrane의 생산을 중단한다<그림2>. 이 재료에 대한 열렬한 지지자들이야 놀랄 일이었지만, 사실 제품이 잘 팔린다면 장사꾼이 왜 판매를 중단했겠는가.
이미 일반 치과의사들은 편리한 대체재로써 흡수성 Membrane으로 관심을 돌리기 시작했으며, 당연히 사용량도 적절한 수준이 아니었을 것이다. 고어텍스 비흡수성 Membrane의 시대에 자가골이 황제였다면 아마도 β-TCP가 황태자였을텐데, 그 재료의 관심도가 2000년대 초반 이후 급감하는 자료를 보면 이러한 고어텍스社의 결정은 예견된 수순이라 할 수도 있다.
사자가 없는 숲은 여우가 왕이라 했던가. 고어텍스사의 결정 이후, 공식적인 권좌는 ‘Geistlich Bio-Gide®’로 대변되는 콜라겐 흡수성 Membrane이 차지했다. 그러나 고어텍스社 Membrane의 시대에 습관처럼 쓰던 자가골이나 β-TCP를 콜라겐 Membrane과 함께 쓰면 원하던 만큼의 볼륨 증강은 불가능했을 것이다<그림3>.
콜라겐 Membrane은 자체적인 공간 형성 능력이 전혀 없기 때문에, 오롯이 공간형성과 그 유지는 골이식재가 모두 담당하게 됐다. 그러다보니 장기간 공간을 유지해주지 못하는 경우, 임상적인 목적을 아예 달성하지 못하는 경우가 생기기도 했으며, Filler라 불리며 차별받던 그 이종골 이식재들이 오히려 ‘Osteoconductivity’를 장점으로 내세우기 시작했다.
그리고 10여 년 전 많은 논문의 서론에서 그렇게 자주 등장하던 ‘자가골이 Gold standard’라는 강조도 이제는 찾아보기 어렵게 됐다. 그렇게 흡수성 Membrane의 시대의 권좌는 흡수성 Membrane 혼자가 아니라, 공간을 끝까지 유지한다는 골이식재와의 조합에게 돌아갔으며, 이후 스위스의 한 회사에서 제안한 그 조합이 많은 임상 논문의 대조군이 됐다.
