비알콜성 질환, 비알콜성 지방간염 표준 진단 방법이 간 조직을 채취하는 간 생검이어서 환자 위험 부담이 큰 가운데 KAIST 연구진이 비침습적 모니터링법을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 전상용 생명과학과 교수, 박성홍 바이오 및 뇌공학과 교수 공동연구팀이 활성산소에 반응해 자기공명영상(MRI) 신호가 증강되는 영상 조영제를 개발, 한 번 MRI 촬영으로 비알콜성 지방간염 진행 정도를 모니터링·진단하는 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.
간 내 활성산소 양 변화에 반응해 MRI 신호를 강화할 수 있는 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자를 개발하고, 이를 활용해 비알콜성 지방간염 진행 상태를 정밀 추적할 수 있는 기술을 연구했다.
망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자는 간 내 활성산소 증가에 따라 MRI 신호를 증폭했고 연구팀은 '유사 3-구획 모델'을 통해 한 번 MRI 촬영으로 비알콜성 지방간염 진행 정도를 알 수 있었다. 초기 단계부터 간경화에 이르기까지 간 질환 진행 상태를 연속 모니터링할 수 있었다.
연구팀은 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자가 간 질환 모델 마우스에서 활성산소 양 변화에 민감하게 반응해 MRI 신호 강도를 조절하는 것을 확인했다.
이런 발견은 간 질환 진행 상태를 정밀 파악할 수 있게 해, 환자 맞춤형 치료 전략 수립에 기여할 수 있을 전망이다. 개발 기술은 비침습적이어서 환자 부담을 크게 줄이며 간 질환 관리 및 치료 효율성도 높일 수 있다.
전상용 교수는 “이번 연구로 개발된 새로운 MRI 조영제와 영상해석 모델을 사용해 간 생검을 대체할 수 있을 것”이라며 “효율적인 지방간염 치료제 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
정원식 KAIST 생명과학과 박사, 무하메드 아사두딘 바이오 및 뇌공학과 박사가 공동 1 저자로 참여한 이번 연구는 '어드밴스드 머터리얼즈' 온라인판에 지난 3월 9일자 게재됐다.
한편 이번 연구는 한국연구재단 리더연구사업(종양·염증 미세환경 표적 및 감응형 정밀 바이오-나노메디신 연구단) 및 기초연구실지원사업(뇌척수액 순환 기반 뇌인지기능 기초연구실) 지원을 받아 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
