안전성평가연, 임피던스 활용해 비임상 단계서 측정
새로운 치료제 개발 및 다른 질환 평가에 활용 가능
안전성평가연구소(KIT)는 오정화 박사 연구팀이 비알코올 지방간질환의 진행 정도를 비임상단계에서 비침습적 방법으로 평가할 수 있는 시스템을 개발했다고 13일 밝혔다.
비알코올 지방간질환은 술 등 알코올을 섭취하지 않고 지방간염과 간 섬유화, 간경변 등을 유발하는 대표적인 만성 간질환이다. 최근 식습관 변화와 운동 부족 등으로 유병율이 급격히 높아지고 있지만, 미국 식품의약국(FDA)에 공식 승인된 치료제는 아직 없는 상황이다.
기존에 비알코올 지방간질환의 진행 단계를 평가하려면 침습적 생체조직검사를 해야 한다. 하지만, 적은 조직이 전체 간을 대변하기 어렵고, 판독자에 따라 오차가 생기는 문제가 있다.
연구팀은 비임상 연구단계에서 비알코올 지방간질환의 진행 정도를 정량적으로 평가하기 위해 임피던스(인체 체지방량 측정 원리)를 통해 비침습적 방법으로 측정하는 기술을 개발했다.
임피던스는 교류 회로의 전압과 전류의 비(比)로 나타나는 복합저항으로, 2차원 세포모델의 사멸 및 세포 형태변화 모니터링과 인체 체지방 측정의 원리에 쓰인다.
비알코올 지방간의 3차원 세포 모델을 만들어 전도성 액체가 있는 마이크로 채널에 3차원 비알코올 세포 모델을 넣은 뒤, 임피던스 파라미터 값을 측정했다. 그 결과, 질환 진행에 따라 중성지방의 증가와 염증에 의한 세포 확장, 막간 단백질 손상, 간 섬유화 경도 증가 등 임상에서 나타나는 특징을 파라미터 변화를 통해 정량적으로 확인할 수 있었다.
또 3차원 정상 간 조직과 단순 지방간, 지방간염 세포 모델에 일정한 압력을 가해 내외부 저항값과 정전용량 변화 값을 통해 단순 지방간과 지방간염을 구분할 수 있었다.
아울러, 정상 간 조직에 비해 간 섬유화 조직에서 저항값의 변화가 작아 물리적 경도가 단단해지는 것을 통해 간 섬유화를 평가할 수 있었다.
오정화 KIT 박사는 "비알코올 지방간질환을 정량적으로 평가할 수 있는 새로운 방법을 제시함에 따라 새로운 치료제 개발에 기여할 것"이라며 "간 조직 외에도 심장이나 폐 등 다른 장기 유사구조체 및 질환 오가노이드 모델 평가와 새로운 질환 평가 시스템 등에도 적용할 수 있다"고 말했다.
이 연구결과는 생체재료공학 분야 국제 학술지 '바이오머터리얼즈(1월호)'에 실렸다.
이준기기자 bongchu@dt.co.kr
KIT 제공
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