KAIST 최철희 교수팀

레이저를 이용해 약물을 뇌로 안전하게 전달하는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

26일 교육과학기술부에 따르면 최철희(43) 한국과학기술원(KAIST) 바이오 및 뇌공학과 교수팀은 레이저로 혈뇌장벽의 투과성을 조절해 투여된 약물을 뇌로 전달하는 기술을 개발했다.

뇌혈관은 혈뇌장벽이라는 특수한 구조로 이뤄져 있다. 혈뇌장벽은 대사와 관련된 물질은 통과시키고, 그 밖의 물질은 통과시키지 않는 기능을 가져 뇌를 보호하는 역할을 한다.

하지만 이로 인해 우수한 효능을 가진 약물조차 뇌로 전달되는 것을 막는다. 치료가 필요한 환자에게 약물을 투여해도 뇌까지 전달시키지 못하는 경우가 많았다. 이 때문에 약물의 효능을 최대한 유지하면서 혈뇌장벽을 어떻게 통과시키느냐가 연구의 핵심 과제였다.

최 교수팀은 기존 기술의 한계를 극복하기 위해 극초단파 레이저빔을 이용했다. 레이저빔을 1000분의1초 동안 뇌혈관벽에 쬐는 방법으로 혈뇌장벽의 기능을 일시적으로 차단하는 것이다.

레이저빔을 약물이 들어 있는 혈관에 쬐면 혈뇌장벽이 일시적으로 자극을 받아 수도관이 새는 것 같은 현상을 일으킨다. 이 동안 혈관에 있던 약물이 혈관 밖으로 흘러나와 뇌신경계 등으로 전달된다. 정지된 혈뇌장벽의 기능은 몇 분 뒤 다시 제 기능을 되찾는다.

최 교수는 “이번 연구는 새로운 신경약물 전달의 원천 기술을 확립했다는 점과 레이저를 이용한 안정적인 생체 기능 조절 기반기술을 구축했다는 점에서 커다란 의미가 있다.”면서 “앞으로 이 기술의 영역을 세포 수준으로 확대하는 한편 후속 임상 연구를 통해 실용화할 계획”이라고 말했다.

김효섭기자 newworld@seoul.co.kr