망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자의 비알콜성 지방간염에서의 모니터링 모식도[KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]
전상용·박성홍 교수팀, 간 생검 대체 진단·모니터링 기술 개발
한 번의 자기공명영상(MRI) 촬영으로 손쉽게 비알코올성 지방간염의 진행 정도를 모니터링하고 진단하는 기술이 개발됐다.
한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 전상용·바이오및뇌공학과 박성홍 교수 공동연구팀이 활성산소에 반응해 MRI 신호가 증강되는 MRI 조영제와 새로운 영상해석기법을 활용한 비알코올성 지방간염 진단 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.
비알코올성 지방간염은 간세포 손상, 염증, 최종적으로는 간경화로 진행될 수 있는 질환으로, 간 내 활성산소 수준 증가와 밀접한 관련이 있다.
활성산소는 간세포의 산화 스트레스를 유발하고, 비알코올성 지방간염의 진행을 촉진하는 주요 요인 중 하나로 알려져 있다.
연구팀은 간 내 활성산소량 변화에 반응해 MRI 신호를 강화할 수 있는 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자를 개발, 이를 활용해 비알코올성 지방간염의 진행 상태를 정밀하게 추적할 수 있는 기술을 연구했다.
망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자는 간 내 활성산소 증가에 따라 MRI 신호를 증폭했고, ‘유사 3-구획 모델’을 통해 한 번의 MRI 촬영으로 비알코올성 지방간염의 진행 정도를 알 수 있었다.
이를 이용하면 비알코올성 지방간염의 초기 단계부터 간경화에 이르기까지 간 질환의 진행 상태를 연속적으로 모니터링할 수 있다.
연구팀은 다양한 실험을 통해 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자가 간 질환 모델 마우스에서 활성산소량의 변화에 민감하게 반응해 MRI 신호의 강도를 조절하는 것을 확인했다.
간 질환의 진행 상태를 정밀하게 파악할 수 있게 해 환자 개개인에 맞춘 맞춤형 치료 전략 수립에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
전상용 교수는 “기존에 표준 진단으로 사용하던 환자들의 위험한 간 생검을 대체할 수 있다”며 “효율적인 지방간염 치료제 개발에도 기여할 수 있을 것으로 본다”고 말했다.
이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 온라인에 실렸다.
