서울아산병원·연세대 연구팀, ‘나노복합체 기술’로 혈액에서 뇌세포 분리
국내 연구진이 자기공명영상 촬영장치(MRI)를 대신해 혈액검사만으로 간단히 뇌 질환의 경과를 추적할 수 있는 나노기술 개발에 성공했다.
서울아산병원은 이 병원 신경과 이은재 교수와 의생명연구소 김진희 박사, 연세대학교 생명공학과 신용 교수 연구팀이 이 같은 연구 결과를 최근 도출했다고 10일 밝혔다.
서울아산병원에 따르면 대부분의 뇌 질환으로 인해 손상된 신경세포는 쉽게 회복되지 않아 이에 대한 조기 진단과 질병 활성도에 대한 모니터링이 중요하다.
그러나 뇌는 조직 검사가 힘들어 고비용 MRI를 반복 촬영해야 하는 데다가 영상 검사로는 미세한 변화를 정밀 추적하는 데 한계가 있다는 어려움이 있었다.
이에 연구팀은 먼저 특정 단백질의 구조를 모사해 표적 분자를 정밀하게 인식하는 ‘펩타이드 각인 나노복합체 기술’을 개발해 뇌와 척수에 존재하는 ‘성상교세포’만을 혈액에서 분리해냈다.
이후 연구팀은 서울아산병원 바이오뱅크에 보관된 혈청 시료 147개를 확보했다. 분석 대상에는 시신경척수염 스펙트럼 장애·다발성경화증·파킨슨병 등 환자의 혈청 시료와 건강한 이의 대조군 혈청이 포함됐다.
연구팀이 나노복합체 기술을 활용해 혈청 시료를 분석한 결과, 성상교세포 손상을 반영하는 교세포섬유산성단백질(GFAP) 수치가 시신경척수염 스펙트럼 장애 재발 환자에서 안정기 환자보다 높게 나타났다.
다발성경화증, 파킨슨병 등 다른 뇌신경계 질환 환자의 시료에서도 재발기에 특징적으로 변하는 분자 신호가 관찰됐다.
이은재 교수는 “이번 연구는 반복적인 영상검사 없이도 뇌 변화를 관찰할 수 있는 가능성을 제시했다”며 “이를 활용해 향후 치료 반응 예측이나 개인 맞춤형 치료 전략 수립이 가능해질 것”이라고 말했다.
이번 연구는 보건산업진흥원·한국연구재단의 지원을 받았으며 나노과학기술 분야 국제 학술지 ‘나노투데이(Nano Today, IF=10.9)’ 최근 호에 게재됐다.
