혈관 협착 조기 발견 가능한 나노 입자 개발

의대 성학준 교수, 유승은 교수, 정세용 강사(의학공학) 연구팀

의대 성학준 교수, 유승은 교수, 정세용 강사(의학공학) 연구팀이 CT 검사에서 혈관 협착을 조기에 발견하고 치료 효과까지 지닌 나노 입자를 개발했다. 이번 연구 결과는 ‘Advanced Functional Materials(IF 18.808)’에 최근 게재됐다.

혈관 협착을 확인하기 위해서는 주로 CT 검사와 혈관 조영술을 실시한다. 하지만 두 검사 모두 협착이 진행돼야 발견이 가능하다. 고혈압, 뇌졸중 등 질환을 예방하기 위해서는 협착을 조기에 진단해 진행을 막는 검사법이 필요하다.

연구팀은 혈관 협착 초기에 이상 혈류가 발생한다는 점에 주목해 혈류 장애가 일어난 혈관 부위에서 강한 신호를 나타내는 진단용 나노 입자를 고안해냈다. 리포솜 표면에 이상 혈류 타게팅 펩타이드를 붙인 것으로 혈관 협착 부위에서 많이 발견되는 단백질 ‘CDK9’를 표적으로 한다. 리포솜은 혈관 부위에 조영제 성분을 보다 효과적으로 도달시키기 위한 성분이다. 

연구팀은 혈관 협착을 유도한 실험용 마우스, 토끼 모델에 진단용 나노 입자를 추가한 조영제를 투여한 후 CT 검사를 실시해 효과를 확인했다. 이상 부위에서는 강한 신호를 확인할 수 있었다. 2~6주에 걸쳐 추적 관찰한 결과, 신호가 강했던 부위의 혈관 상태는 악화됐다. 정상 부위에 비해 113.9%의 세기를 보였던 곳은 42일까지 혈관 개통을 유지했지만 228.6%의 세기를 보였던 곳은 14일 안에 혈관이 급격히 폐쇄됐다.

개발한 나노 입자의 혈관 협착 치료 효과도 확인했다. 진단용 나노 입자를 투여한 경우 혈관의 협착률은 약 44%로 증상이 개선됐다. 치료용 나노 입자를 투여한 마우스의 혈관 협착률은 약 40% 수준이었고 치료하지 않은 마우스의 혈관 협착률은 약 87%로 나타났다.

성학준 교수는 “이번에 개발한 나노 입자는 협착 등 당뇨병, 고지혈증 환자와 가족력이 있는 고위험군에서 질병 진행을 사전에 막을 수 있는 검사 물질이 될 것”이라고 밝혔다.