[데일리비즈온 김소윤 기자] 암과 치매 등 만병의 원인인 염증을 영상으로 관찰해 추적할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 특히 체내 염증 효소 변화를 실시간으로 관찰할 수 있는 이 기술을 활용해 다양한 염증성 질병의 조기진단이 가능해질 전망이다.

3일 키스트는 “키스트 테라그노시스연구단 권익찬 박사팀이 서울대학교 의과대학 조남혁, 김혜선 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 해당 기술이 개발됐다”고 밝혔다.

염증성 질환은 가장 광범위한 질환이다. 이로 인해 사망률 1위인 암, 퇴행성 질환인 알츠하이머병, 세균 감염으로 인한 패혈증까지 다양한 질병들이 발생한다. 해당 질병들은 모두 염증 반응의 조절이 제대로 이뤄지지 않아 생기는 질병이다.

이에 염증에 대한 심층 연구는 다양한 질환을 진단하거나 치료하는 데 도움이 된다. 원래 관절염, 통풍, 알츠하이머병 등과 같은 염증성 질환들은 다양한 질환들은 특정 단백질(인플라마좀)이 활성화한다는 것이 전해졌고 이에 대한 연구가 진행되어왔다.

그러나 기존 기술은 체내에서 인플라마좀의 활성화를 시공간적으로만 분석한다는 한계가 있었다. 이와 관련 일부 연구는 유전자 조작을 통해 실시간 관찰을 유도했지만 유전자 조작이 사용된다는 점 때문에 연구 목적으로만 사용이 가능해 실제 많은 질병을 치료하는데는 어려움이 있었다.

이에 착안한 키스트 연구팀은 염증성 효소 캐스페이즈-1을 관찰하고자 했다. 이 효소에 의해 절단되는 물질이 활용됐는데 해당 물질에 형광물질과 빛을 억제하는 소광물질을 결합했다. 이는 형광 신호의 노이즈를 줄이는 효과를 낸다. 이 결과 영상화에 활용할 형광물질이 만들어졌다.

실제 키스트 연구진은 개발한 형광물질을 알츠하이머병, 대장염, 암 등의 다양한 동물실험에 투여했다. 이 과정에서 실시간 캐스페이즈-1의 변화 영상을 얻을 수 있었다. 이 기술은 염증 초기에 관여하는 효소를 빠르고 직접적으로 관찰할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 이로서 염증성 질환을 조기 진단할 수 있다. 이 형광물질은 독성이 없고 체내에서 빠르게 분해되어 생체적합성이 높다고 연구팀은 설명했다.

이에 대해 키스트 권익찬 박사는 “이 기술을 활용하면 실시간으로 염증 물질을 모니터링하고, 염증성 질환의 조기 진단과 치료제 개발 및 효능을 평가하는데 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편, 과학기술정보통신부의 지원으로 이루어진 이번 연구는 키스트 주요사업과 한국연구재단 바이오의료기술개발사업 및 분당서울대학교병원의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 생체자료 분야 국제학술지 ‘바이오매터리얼즈’ (JCR 분야 상위 1.56%) 최신호에 게재됐다.