MRI의 새로운 활용법 '비알콜성 지방간염 진단'

KAIST 연구팀, MRI 이용 비알콜성 지방간염 진단 및 모니터링 기술 개발

비알콜성 지방간 질환을 조직채취 대신 자기공영명상(MRI)로 확인할 수 있는 기술이 세계 최초로 개발됐다.

KAIST(총장 이광형)는 생명과학과 전상용 교수와 바이오및뇌공학과 박성홍 교수 공동연구팀이 MRI 촬영으로 손쉽게 비알콜성 지방간염의 진행 정도를 모니터링하고 진단하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 2일 밝혔다.

망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자의 비알콜성 지방간염 진행 모니터링 확인 실험 결과.

비알콜성 지방간염은 간세포 손상, 염증은 물론 간경화까지 진행될 수 있는 질환이지만 주로 바늘을 삽입해서 간조직을 채취하는 간 생검을 통해 진단해야 해 환자의 위험 부담도 크고 의료진 입장에서도 질병의 진행 단계를 추적하는 데 어려움이 있었다.

연구팀은 간 내 활성산소 수준의 증가와 비알콜성 지방간염이 밀접한 관련이 있다는 점에 파악해 간 내 활성산소 양 변화에 반응해 MRI 신호를 강화할 수 있는 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자를 개발하고, 이를 활용하여 비알콜성 지방간염의 진행 상태를 정밀하게 추적할 수 있는 기술을 연구했다.

연구팀은 다양한 실험을 통해 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자가 간 질환 모델 마우스에서 활성산소 양의 변화에 민감하게 반응해 MRI 신호의 강도를 조절하는 것을 확인했고 망간 이온 결합 빌리루빈 나노입자를 활용해 MRI 촬영으로 비알콜성 지방간염의 진행 정도를 결정할 수 있었다.

이중 입력 유사 3-구획 모델을 이용한 비알콜성 지방간염 진행 모니터링 결과

연구팀은 이번 연구 결과가 환자 맞춤형 치료 전략 수립에 크게 기여할 수 있을 것이며 환자의 부담도 크게 줄여 간 질환 관리 및 치료의 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다.

전상용 교수는 “이번 연구를 통해 개발된 새로운 MRI 조영제와 영상해석 모델을 사용함으로써 기존에 표준 진단으로 사용하던 환자들에게 위험한 간 생검을 대체할 수 있을 것으로 기대한다”며, “효율적인 지방간염 치료제 개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다.

KAIST 생명과학과 정원식 박사 및 바이오및뇌공학과 무하메드 아사두딘(Muhammad Asaduddin) 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 재료과학 분야 최정상급 학술지인 `어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials, ISSN: 0935-9648 print, 1521-4095 online, Impact Factor: 32)' 온라인판에 지난 3월 9일 자 게재됐다.