한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 전상용·바이오및뇌공학과 박성홍 교수 공동연구팀이 활성산소에 반응해 MRI 신호가 증강되는 MRI 조영제와 새로운 영상해석기법을 활용한 비알코올성 지방간염 진단 기술을 개발했다고 2일 밝혔다.
비알코올성 지방간염은 간세포 손상, 염증, 최종적으로는 간경화로 진행될 수 있는 질환으로, 간 내 활성산소 수준 증가와 밀접한 관련이 있다.
활성산소는 간세포의 산화 스트레스를 유발하고, 비알코올성 지방간염의 진행을 촉진하는 주요 요인 중 하나로 알려져 있다.
연구팀은 간 내 활성산소량 변화에 반응해 MRI 신호를 강화할 수 있는 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자를 개발, 이를 활용해 비알코올성 지방간염의 진행 상태를 정밀하게 추적할 수 있는 기술을 연구했다.
망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자는 간 내 활성산소 증가에 따라 MRI 신호를 증폭했고, '유사 3-구획 모델'을 통해 한 번의 MRI 촬영으로 비알코올성 지방간염의 진행 정도를 알 수 있었다.
이를 이용하면 비알코올성 지방간염의 초기 단계부터 간경화에 이르기까지 간 질환의 진행 상태를 연속적으로 모니터링할 수 있다.
연구팀은 다양한 실험을 통해 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자가 간 질환 모델 마우스에서 활성산소량의 변화에 민감하게 반응해 MRI 신호의 강도를 조절하는 것을 확인했다.
간 질환의 진행 상태를 정밀하게 파악할 수 있게 해 환자 개개인에 맞춘 맞춤형 치료 전략 수립에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
전상용 교수는 "기존에 표준 진단으로 사용하던 환자들의 위험한 간 생검을 대체할 수 있다"며 "효율적인 지방간염 치료제 개발에도 기여할 수 있을 것으로 본다"고 말했다.
이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 온라인에 실렸다.