현대인은 식생활의 변화와 불의의 사고 등 다양한 요인에 의해 치아를 소실하는 경우가 많아 졌다.
소실된 치아를 대체하는 방법으로 현재 titanium 성분의 dental implant를 턱뼈와 직접 결합시키는 방법이 많이 사용되고 있으며, 뼈와 implant간의 결합력을 증진시키기 위해 implant 표면에 대한 뼈모세포 (osteoblast)의 부착과 뼈 형성 능력에 대한 연구 그리고 이들 간의 결합력을 증진시키기 위한 implant 표면처리 연구도 많이 이루어졌다.
더불어 implant를 봉합(sealing) 해주는 역할을 담당하고 있는 상피조직과 implant간의 결합에 대한 연구도 많이 이루어졌다.
그러나 implant는 치주인대 없이 뼈와 직접 결합을 하기 때문에 교합 충격을 뼈에 그대로 전달하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 implant 자체에 가해지는 교합력을 줄이기 위한 시도도 있어왔고, 최근에는 implant주위에 cementum과 치주인대를 부착시켜 implant와 뼈 간의 결합을 자연치에서와 동일하게 해주려는 시도도 이루어지고 있다.
그러나 이러한 연구는 아직 임상에 직접 적용되기에는 보완되어야 할 점이 남아 있는 것이 사실이다.
줄기세포를 이용한 대체치아의 제작은 implant가 가지고 있는 여러 문제점을 한번에 해결하기 위한 대안으로 제시되고 있다.
생물학적인 대체치아의 제작은 이미 오래 전부터 그 가능성은 알려졌지만, 성인 치아의 치수, 치아상피, 치주인대에서 줄기세포를 발견하게 되면서부터 더욱더 활발한 연구가 이루어지고 있다.
그렇지만 치아는 상아질(dentin), 사기질(enamel), 시멘트질(cementum), 치주인대(periodontal ligament), 치수(dental pulp)라는 다양한 조직이 하나로 합쳐진 구조물로서 그 제작이 쉽지 않다.
대체치아의 제작법으로 다음과 같은 방법들을 생각해볼 수 있다. 각 상피와 치수, 치주인대에서 얻은 미분화 줄기세포들이 자연치아의 치아발생 과정을 거치게 하는 방법으로 대체치아를 제작하는 방법이다.
하지만 아직까지 치아 발생의 mechanism이 정확하게 모두 정립되어 있지 않은 관계로 이 방법은 아직 많은 연구가 필요할 것이다.
최근에는 줄기세포가 아닌 발생중인 치배의 미분화된 세포를 이용하여 치아를 만들었다는 소식이 외국에서 발표되었지만 그 대체치아의 경우, 만족할만한 형태와 구조를 가지지 못하고 있는 것으로 밝혀졌다.
치수, 치아상피, 치주인대에서 발견된 각각의 미분화된 줄기세포를 순차적으로 이용하여 치아를 이루는 각 구조물을 순차적으로 원하는 만큼만 만들어내도록 하는 방법도 있으나 현재 각각의 치아조직에 대한 충분한 연구가 필요할 것이다.
또 다른 방법으로는 치아를 손실한 사람에게 동물이나 다른 사람의 치아를 이식하는 타가치아이식 방법을 생각해볼 수 있다.
이러한 타가치아이식의 가장 큰 문제점은 치주인대에서 일어나는 면역거부반응으로 치아이식을 위해서는 생체적합성 및 면역거부반응에 대한 연구가 병행되어야 할 것이다.
아직까지 줄기세포를 이용한 대체치아의 제작은 많은 숙제가 남아 있는 것이 사실이다.
하지만 위에서 살펴본 바와 같이 현재까지 알려진 연구결과와 다양한 분자생물학적인 방법 등을 이용한다면 줄기세포를 이용한 대체치아의 제작이 그리 먼 얘기가 아닐 것으로 생각한다.
※줄기세포를 이용한 대체치아 제작의 다양한 방법
1. 숙주의 줄기세포를 이용한 implant 표면에서의 치주조직 형성
2. 숙주의 줄기세포를 이용한 대체치아의 발생
3. 숙주의 줄기세포를 이용한 각 치아조직의 순차적 형성
4. 숙주의 줄기세포를 이용한 타가치아의 이식시 생체적합성 향상