0.5㎜ 혈관까지 선명하게…고위험 동맥경화반 조기진단 기술 첫 개발

2016.03.23 18:00
심장혈관 내로 들어가는 단일 미세 도관을 통해 혈관 내 구조와 염증활성도를 동시에 알 수 있다. 왼쪽 모니터 속 영상은 실시간으로 보여지는 영상이며, 오른쪽은 3차원으로 구성한 것. 붉은색 부분이 고위험 동맥경화반으로 진행되는 부분이다. - 고려대 구로병원·기초지원연구원 제공
심장혈관 안으로 들어가는 단일 미세 도관을 통해 혈관 내 구조와 염증 정도를 동시에 알 수 있다. 모니터에는 실시간 영상이 제공되며(왼쪽), 붉은색은 고위험 동맥경화반으로 진행되는 부위를 뜻한다(오른쪽). - 고려대 구로병원·한국기초과학지원연구원 제공  

 

심장마비와 심근경색을 일으키는 고위험 동맥경화반을 조기 진단할 수 있는 기술이 처음으로 개발됐다.


김진원 고려대 구로병원 심장내과 교수와 박경순 한국기초과학지원연구원 선임연구원은 면역세포(대식세포)에 형광물질을 부착하는 방법으로 동맥경화반 중 고위험 동맥경화반을 선별적으로 관찰할 수 있는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.


동맥경화반은 동맥혈관 내벽에 지방이나 혈액 찌꺼기가 쌓여 엉킨 덩어리로, 심한 염증반응이 일어나면 심장마비와 심근경색을 일으킬 가능성이 높은 고위험 동맥경화반으로 돌변한다. 하지만 기존의 영상기술로는 혈관이 좁아진 정도와 동맥경화반의 형태 변화만 알 수 있을 뿐 어떤 동맥경화반이 고위험군인지 구분하기 어려웠다.


연구팀은 면역세포의 일종인 대식세포가 동맥경화반을 공격해 염증반응이 심화될 경우 동맥경화반을 유지하는 보호섬유막이 파괴되며 혈관을 막아 고위험 동맥경화반이 된다는 사실에 주목했다.

 

연구팀은 생체적합성이 뛰어난 키토산을 기반으로 대식세포에만 달라붙는 근적외선 형광물질을 새롭게 합성했다. 형광물질이 붙은 대식세포를 추적하면 혈관 속에서 어느 동맥경화반이 대식세포에 의해 공격 받고 있고, 곧 고위험성이 될지 예측할 수 있다.


실제로 연구팀은 합성된 형광물질을 이용해 0.5㎜ 굵기의 실험용 쥐의 경동맥에서 고위험 동맥경화반의 실시간 분자영상을 얻었다. 또 임상시험에 앞서 사람의 심장 혈관과 크기가 유사한 토끼의 대동맥에서도 동맥경화반 영상을 얻는 데 성공했다.


김 교수는 “고위험 동맥경화반만 선택적으로 찾아낼 수 있는 유일한 기술을 개발했다는 데 의의가 크다”며 “심혈관 질환으로 인한 사망률 감소에 기여할 수 있길 기대한다”고 밝혔다.


연구결과는 ‘네이처’ 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 7일자에 실렸다.

 

 

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