일산동국대병원(원장 이진호) 신경과 김동억 교수가 교육과학기술부(이하 교과부)가 시행하는 ‘2010 미래기반기술개발사업 (의학-첨단과학기술 융합원천기술개발)’에 ‘맞춤형 급성뇌경색 치료를 위한 뇌신경혈관계 분자표적 기반 나노분자영상 기술개발’이라는 주제로 선정돼 매년 5억씩 5년간 총 25억을 지원받는다.
일산동국대병원은 2009년에는 정형외과 임군일 교수가 ‘무세포이식 연골재생기술 개발’주제로 선정됐으며, 2010년 김동억 교수가 2년 연속 교과부가 시행하는 미래기반기술개발사업에 참여하게 되는 것이다.
김 교수가 제출한 연구과제는 뇌경색 환자의 조기 진단과 이후의 치료 전략을 수립하기 위한 뇌신경혈관계 질환 표적형 분자영상 기술을 개발하는 것이다.
특히 ‘뇌혈전의 병리학적/물리학적 특성’을 생체상에서 실시간으로 영상화 가능토록 하는 바이오/나노 융합형 나노프로브를 개발하고, 이를 이용해 환자 맞춤형 급성 뇌경색 치료 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다.
뇌졸중은 우리나라 단일질환 사망률 1위이자 장애유발률 1위 질환이다. 뇌졸중의 대부분을 차지하는 급성 뇌경색의 유일한 공인 치료로서 혈관을 막아 증상을 유발시킨 뇌혈전을 녹여 없애는(또는 제거하는) 혈전용해술의 가장 큰 문제점은 치료 부작용(출혈, 뇌부종)에 따른 위험도에 비해 치료효과가 월등히 높지는 않다는 것이다.
특히 뇌경색 발병 후 시간이 지날수록 상대적으로 치료 위험도가 커져, 결과적으로 대부분의 급성 뇌경색 환자들이 혈전용해술을 받지 못하고 있는게 현실이다.
급성 뇌경색 혈전용해 치료는 신속이 생명이므로 자기공명영상(MRI)에 비해 전산화단층촬영(CT)나 투시촬영장치(X-ray fluoroscopy)가 광범위하게 사용되고 있는 반면 기존의 심뇌혈관계 분자영상 연구는 MRI 또는 광학영상 분야에 주로 치중해온 측면이 있다.
김 교수는 이번 과제 수행을 통해 급성 뇌경색 진료 현장에서 실제 사용될 수 있는 전산화단층촬영/투시촬영장치 기반 분자영상 기술을 개발하고자 하는 포부를 가지고 있다.
특히 환자마다 서로 다른 뇌혈전의 병리학적 특성에 관한 분자정보를 생체상에서 실시간으로 제공해주는 분자영상 나노프로브를 개발함과 동시에 이를 이용한 환자 맞춤형 혈전용해치료기술을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
또 개발된 분자영상 기술은 뇌졸중 신약 개발에 필수적인 약물 효과 소동물 스크리닝 시스템에 활용됨으로써 궁극적으로 고부가가치 의약산업 창출에 기여할 수 있으며, 신개념 나노 조영제 개발 및 분자영상기기 개발 등의 미래 의약/보건/제약 산업의 성장 동력 창출에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
이번에 선정된 과제는 2010년부터 2015년까지 수행되며, KIST 의과학센터 김광명 선임연구원이 ‘허혈성 뇌경색 표적형 분자영상 나노프로브개발’이라는 주제로 세부 협동과제에 참여한다. 위탁과제로 서울대 재료공학부 안철희 교수가 ‘생체적합성 나노 골드소재 개발’이라는 주제로 참여한다.
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