빛을 이용한 심장 혈관내 치료 기술 개발

[이데일리 이순용 기자] 국내 연구진이 빛을 이용해 심장 마비 유발 동맥경화반을 정밀 영상 진단과 동시에 표적 치료할 수 있는 새로운 원천 기술을 개발했다. 이 기술은 혈관내 카테터를 이용해 위험 부위를 정확히 찾아내고 그 부위에 빛을 비추어 치료하는 방법이다.

고려대학교 구로병원 심혈관센터 김진원 교수, 카이스트 기계 공학과 유홍기 교수, 중앙대학교 시스템 생명공학과 박경순 교수로 이루어진 융합 연구진은 동맥경화 대식세포의 특정 수용체를 표적하는 전달체와 광활성체를 결합하여 토끼 혈관에 투여 후 혈관내 카테터를 이용해 빛을 조사함으로써 염증성 고위험 동맥경화반을 실시간 정밀 영상 진단과 동시에 성공적으로 치료할 수 있었다(그림 1).

고위험 동맥경화반 염증활성도 정밀 진단 및 광치료 효과. 고위험 동맥경화반 내 대식세포를 표적하는 진단-치료 결합체와 혈관내 빛 조사를 통해 정밀 영상 진단과 동시에 염증활성도 감소와 콜라겐 증가를 유도하여 안정화시켰다.

혈관내 분자영상 카테터를 통해 치료 효과를 생체내에서 추적 영상 검증하였으며, 치료 효과의 주 기전으로 광활성에 의한 자가소화 유도를 통해 사멸세포의 탐식 및 제거, 콜레스테롤 유출로 염증을 해소하고 콜라겐 조직 증가를 유도해 병변이 안정화됨을 밝혔다(그림 2).

2. 혈관내 표적 광치료 기전. 광치료가 동맥경화내 자가소화를 유도하여 사멸세포의 제거, 콜레스테롤 배출로 염증을 해소하고 콜라겐을 증가시켜 병변을 안정화 시킬 수 있었다.

연구 책임 저자인 김진원 교수는 “이번 연구결과는 혈관내 카테터를 이용하여 빛을 이용한 동맥경화 치료와 표적 정밀 영상 진단이 동시에 가능함을 보였을 뿐 아니라, 그 치료 기전을 상세히 밝힘으로써 심혈관 진단 치료 분야의 새로운 가능성을 보여주었다”며 “본 기술이 상용화되면 이물질 잔존 위험이 있는 기존 스텐트 치료의 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 밝혔다.