의학공학교실 성학준유승은 교수, 정세용 강사 연구팀
신호 강했던 '부위 혈관 상태' 악화‥정상 부위보다 세기 보인 곳 42일까지 혈관 개통
228.6% 세기 보였던 곳 14일 안에 '혈관 급격 폐쇄'
나노 입자 투여했을 때 혈관 협착률 '약 44%' 증상 개선
성 교수 "당뇨병, 고지혈증 등 고위험군 대상 질환 예방 기대"
논문, 유명 저널 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈 최신호'에 게재
[보건타임즈] CT 검사에서 혈관 협착을 조기에 발견할 수 있는 나노 입자(논문보기)가 개발됐다.
연세대 의과대학 의학공학교실 성학준(사진 左)유승은 교수(中), 정세용 강사(右) 연구팀은 CT 검사의 혈류 이상 발견을 돕는 것은 물론 치료 효과까지 가지는 물질을 만들었다며 27일 이같이 발표했다.
혈관 협착은 몸의 다양한 부위에서 발생한다.
다리 쪽에 생겼을 땐 걸을 때마다 통증을 유발하며 신장, 뇌에 생기면 각각 고혈압, 뇌졸증으로 발전한다.
협착이 생기면 증상을 치료하기 힘든 데다 질병의 예후도 나쁘다.
이것이 주기적인 검사가 중요한 이유다.
협착을 확인하기 위해 주로 CT 검사와 혈관 조영술을 실시한다.
하지만 두 검사 모두가 협착이 진행돼야 발견할 수 있다.
즉 고혈압, 뇌졸중 등 질환을 예방하기 위해 협착을 조기에 진단, 질환 발전을 막는 검사법이 필요하다.
연구팀은 증상 초기에 이상 혈류가 발생하는 점에서 CT 검사를 통해 혈관 협착을 찾을 수 있는 나노 입자를 개발했다.
먼저 연구팀은 리포솜 물질을 활용해 혈류 장애가 일어난 혈관 부위에서 강한 신호를 나타내는 진단용 나노 입자를 새로 만들었다.
리포솜은 혈관 부위에 조영제 성분을 효과적으로 도달시키기 위한 성분이다.
이번 진단용 나노 입자는 리포솜 표면에 이상 혈류 타게팅 펩타이드를 붙여서 혈관 협착 부위에서 많이 발견되는 단백질 'CDK9'를 표적으로 한다.
이를 연구팀은 혈관 협착을 유도한 실험용 마우스, 토끼 모델에 진단용 나노 입자를 추가한 조영제를 투여한 후에 CT 검사를 적용, 실시했다.
이상 부위에선 강한 신호를 확인할 수 있었다는 게 연구팀의 설명이다.
2~6주에 거쳐 추적 관찰한 결과 신호가 강했던 부위의 혈관 상태는 악화가 됐다.
정상 부위보다 113.9%의 세기를 보였던 곳은 42일까지 혈관 개통을 유지했지만 228.6%의 세기를 보였던 곳은 14일 안에 혈관이 급격히 폐쇄됐다.(그림 1)
연구팀은 이번에 개발한 나노 입자의 혈관 협착 치료 효과도 확인했다. (그림 2)
진단용 나노 입자를 투여했을 때 혈관 협착률은 약 44%로 증상이 개선됐다.
이 혈관 협착률은 줄기세포 유래 이상 혈류 치료용 물질에 혈류 타게팅 펩타이드를 부착해 만든 치료용 나노 입자의 치료 효과에 뒤지지 않은 수치다.
치료용 나노 입자를 투여한 마우스의 혈관 협착률은 약 40% 수준이었며 치료하지 않은 마우스의 혈관 협착률은 약 87%였다.
진단치료용 나노 입자를 투여한 마우스는 혈관 외에 간 등 장기에서 항염증지질 강하 효과도 보였다.
성 교수는 "이번에 개발한 나노 입자는 협착 등 혈관 이상을 파악할 수 있는 진단 시기를 획기적으로 앞당겨 당뇨병, 고지혈증 환자와 가족력이 있는 고위험군에서 질병 진행을 사전에 막을 수 있는 검사 물질이 될 것"이라고 밝혔다.
이 연구결과를 상세하게 정리한 논문은 'Nanotheranostics of Pre-Stenotic Vessels By Target Touch-On Signaling of Peptide Navigator'란 주제로 소재 분야 유명 저널 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials, IF 18.808) 최신호에 게재됐다.
기사최종편집일: 2024-05-03 17:10:13
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