연구성과

POSTECH-건국대, ‘각막궤양’ 각막 이식 없이 빛으로 꽉 채워 치료한다

2023-01-19 186

[POSTECH 조동우, 장진아‧건국대 김준영 교수팀, 각막재건 위한 세포외기질 기반 점착성 실란트 개발]

콘택트렌즈는 우리나라 인구의 약 10%(5~600만명, 대한안과학회 통계)가 사용하는 대중적인 시력 교정기구다. 콘택트렌즈 사용자가 흔히 저지르는 실수가 바로 렌즈를 낀 상태에서 잠을 자는 행위인데, 이는 눈 각막 상피의 저항력을 약화시켜 감염을 일으키고, 정도가 심해지면 각막의 일부가 움푹 파이는 각막 궤양으로 악화될 수 있다. 이런 각막궤양은 심각한 경우 각막 이식으로 치료하기도 하는데, 국내 연구진이 패인 각막에 채워 넣고 빛을 쬐기만 해도 각막이 복구되는 새로운 점착성 실란트를 개발했다.

기계공학과 조동우 교수‧김현지 박사, IT융합공학과 장진아 교수, 건국대 수의과대학 김준영 교수‧장제환 씨 팀은 각막 재건을 위한 세포외기질 기반의 점착성 실란트(sealant)를 개발하는데 성공했다. 이 기술은 점착성 실란트 적용 이후 가시광으로 3분 쬐는 것만으로도 잃어버린 조직을 재건할 수 있고, 기존에 개발된 접착제와 달리 흉터없이 주변 조직과 잘 융화된다는 장점을 지니고 있다.

점착성 실란트는 외과 수술시 봉합이나 상처 치료에 활용될 가능성이 높은 치료제지만, 주변 조직과 물성이 일치하지 않아 생체 내에서 융화되지 못하거나 접착 형성을 마음대로 조절할 수 없다는 한계가 있어 아직까지 조직을 재건하는 시술로는 활용되지 않고 있다.

연구팀은 세포와 조직 사이의 공간을 채움으로써 세포를 보호하고 지지해주는 역할을 하는 세포외기질을 여기에 응용하기로 했다. 세포외기질은 조직 구성과 발달을 담당하는 생체분자들을 포함하고 있어, 조직 재건에 도움을 줄 수 있다고 판단했다. 이 전제를 바탕으로, 각막에서 유래한 세포외기질을 이용해 각막 재건에 활용할 수 있는 새로운 조직 실란트 ‘젤코드(GelCodE)’를 개발했다.


동물을 이용한 실험 결과, 이 젤코드를 패인 환부에 채워 넣고 빛(가시광)을 3분간 쬐면, 패인 환부가 돌아오는 것은 물론 투명한 각막 조직도 원래대로 재건할 수 있는 것을 확인하였다. 기존에도 이식과 봉합 단계 없이 환부를 수복할 수 있는 조직 접착제는 있었지만, 이처럼 흉터 없이 완벽한 조직 재건과 주변 조직과의 융화를 이루지는 못했다.

조동우 교수는 “이번에 개발된 젤코드는 봉합 단계는 물론 흉터 없이 각막 궤양을 치료할 수 있는 기술로, 보다 간단한 시술에 적용할 수 있고 마취 및 봉합 없는 시술이 가능할 뿐만 아니라 각막 이식에 따른 부작용을 줄일 수 있을 것으로 기대한다”며 “조직 재건과 임상 적용 용이성을 중시하는 재생의학에서도 중요한 발전을 이루었다는 평가를 받고 있다”고 설명했다.