뇌질환 약물 치료효과, 실시간으로 확인한다

표준硏, 혈관투과성 실시간 정량 측정기술 개발

국내 연구진이 뇌질환 치료약물의 효과를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다.

한국표준과학연구원(원장 신용현)은 18일 나노바이오측정센터 이태걸 박사팀과서울대 의대 김정훈 교수팀이 혈액뇌장벽(BBB)의 혈관투과성을 측정, 혈뇌질환 치료에 사용되는 약물의 효과를 실시간으로 확인하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 연구결과는 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports, 6월호)에 게재됐다.

뇌혈관에는 뇌를 보호하기 위한 일종의 안전장치인 혈액뇌장벽이 있다. 혈액뇌장벽은 혈관을 타고 온 염증과 세균 등이 뇌 조직으로 흡수되는 것을 막아 치매, 뇌종양 등을 예방한다.

혈관 내 물질이 혈관에서 조직으로 흡수되는 정도를 혈관투과성이라 하는데 혈관투과성이 노화나 질병 등으로 높아지면 뇌에 세균 등 독소가 침투할 확률도 커지기 때문에 혈관투과성을 감소시키기 위한 약물개발 연구가 활발하게 진행되고 있다.

그러나 약물 투여 시 혈관투과성 감소 효과를 효율적으로 평가할 방법이 없어약물 개발을 더디게 하는 요인이 돼 왔다.

연구진은 이 연구에서 혈관을 구성하는 혈관내피세포가 전기(전하)를 저장할 수있는 양인 정전용량을 측정, 뇌질환 치료 약물 투여 시 나타나는 혈관투과성 감소효과를 실시간으로 관찰하는 데 성공했다.

자체 개발한 16개의 금 나노기판 안에 인위적으로 혈관투과성을 높인 혈관내피세포를 만들고 전류를 흘려보내면 세포의 정전용량을 측정할 수 있고, 기판 안에 뇌질환 치료 약물을 넣고 다시 측정하면 시간대별로 변하는 정전용량을 확인할 수 있다.

약물을 투여해 정전용량을 높이면 전기(전하)가 외부로 빠져나가는 세포 구멍이나 간격이 좁아져 세포의 혈관투과성도 낮아지게 된다.

연구진은 약물을 투여하지 않으면 72시간 사이 정전용량이 1.3 패럿(farad)에서1.17패럿으로 떨어지는 세포에 치료 약물을 투여, 정전용량이 72시간 동안 1.3패럿으로 유지되는 것을 실험을 통해 실시간으로 확인했다.

연구팀은 기판 16개에 각각 세포를 동시 배양할 수 있기 때문에 특정 약물 효과에 대한 정확성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 여러 약물에 대한 검사도 가능하다며향후 기판의 수를 늘려 판별속도를 높일 계획이라고 밝혔다.

이태걸 박사는 "이 연구는 세포의 정전용량 측정을 통해 혈관투과성 변화를 실시간 정량적으로 측정할 수 있음을 보인 것"이라며 "이를 이용하면 뇌질환 약물의효과를 사람에게 적용하기 전에 미리 확인할 수 있다"고 말했다.

scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>