뇌 열지 않고 초음파로 '뇌암' 치료 효과를 높이는 기술 개발

<뇌암모델에서 초음파 조사를 통한 국소적 뇌혈관장벽 투과성 증대 및 정량화> 뇌암 동물모델에서 집속초음파를 이용해 뇌혈관장벽을 외과적 수술 없이 비침습적으로 뇌암 부위만 국소적으로 열 수 있었다. MRI 기술로 뇌혈관장벽의 투과성을 정량화 했다. 초음파 조사 후 항암제를 혈관에 주사했을 때 집속초음파로 열린 뇌혈관장벽을 통과해 항암제가 뇌로 전달 될 수 있었다. 항암제만 투여한 그룹과 비교했을 때, 초음파를 조사한 뇌암 부위는 1시간 후에는 항암제가 3배 이상 증가했다. 24시간이 지난 후에도 항암제가 8배 이상 머물러 있었다.

미래창조과학부는 국내 연구진이 외과 수술 없이 초음파로 뇌혈관장벽을 열어 뇌암 부위에 항암제를 전달해 치료 효과를 높이는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

박주영 대구경북첨단의료산업진흥재단 박사팀은 뇌암 동물모델 실험에서 집속초음파 조사 방법으로 외과 수술 없이도 뇌혈관장벽을 안전하게 열어 FDA 승인 항암제인 독소루비신(Doxorubicin)을 해당 뇌암 부위에 전달하는 기술을 개발했다. 집속초음파는 돋보기를 이용해 햇빛을 모아 한 곳에 열에너지를 발생시키듯 초음파 에너지를 작은 영역에 집속, 음파에너지로 치료하는 기술이다.

뇌암은 생존기간이 15개월 이하인 난치성 질환이다. 항암제로 치료하지만 뇌혈관장벽 때문에 뇌 속으로 항암제가 잘 전달되지 않아 실제 환자 치료가 어려운 뇌질환 중 하나다.

연구팀은 항암제만 주사로 혈액에 투여한 대조군과 초음파를 이용해 뇌암이 발생한 부위의 뇌혈관장벽을 개방한 후 항암제를 주사로 혈액에 투여한 실험군을 비교했다. 실험군에서는 항암제가 3배 이상 뇌암 부위로 전달됐으며 24시간 이상 약물 효과가 지속되는 것을 확인했다.

박주영 박사는 “그동안 항암효과는 있지만 뇌혈관장벽을 통과하지 못해 사장돼 있는 기존 약물 치료 효과를 높일 수 있는 새로운 기술”이라면서 “치매 등 다양한 뇌질환의 약물치료에 적용 가능하다는 데 큰 의의가 있다”고 말했다.

연구팀은 이 연구결과가 다양한 뇌질환에 적용 가능하도록 뇌암 상황에서 항암제 전달 기전 후속연구를 진행할 예정이다.

연구 결과는 약리학분야의 세계적 학술지인 약물방출 조절 저널(Journal of Controlled Release)에 28일자로 게재됐다.

송혜영기자 hybrid@etnews.com