"3차원 조직칩 기술 이용, 조영제 신독성 평가모델 구축"

분당서울대병원 신장내과 김세중 교수팀
신장 내 미세환경 조직칩에 구현

분당서울대병원 신장내과 김세중 교수.

[아시아경제 이관주 기자] 분당서울대병원 신장내과 김세중 교수 연구팀은 3차원 조직칩 기술을 이용해 CT 검사 등에 사용되는 조영제의 신독성(조영제에 의한 급성 신부전 발생) 평가모델을 구축했다고 27일 밝혔다.

요오드화 조영제를 사용하는 CT 검사 및 관상동맥 조영술은 매년 평균 5% 이상 증가하는 추세다. 검사 건수가 늘면서 요오드화 조영제 투여로 인한 부작용으로 조영제 유발 급성 신손상을 보이는 환자들도 많아지고 있다.

하지만 그간 조영제의 신독성을 평가할 수 있는 적절한 실험모델이 없어 조영제 신증에 대한 치료법을 특정하기 어려웠다. 연구팀은 3차원 조직칩 기술을 이용해 인간의 신장세포를 기계 칩에 배양하고, 조영제를 칩에 주입해 신독성을 평가할 수 있는 모델을 구축했다.

특히 3차원 조직칩에서는 유체의 흐름에 따른 전단응력(압력)을 조절할 수 있는데, 이에 따라 신장 기능이 감소한 환경에서 세포가 받는 압력 차이를 재현해 세포가 손상되는 기전을 규명하는 것이 가능해졌다. 신장 기능이 저하된 환자의 신장 세포는 정상 세포와 달리 높은 압력이 존재하는 환경에 노출돼 있다. 연구 결과, 전단응력이 낮은 정상 환경에서는 저장성 조영제의 신독성이 많은 것으로 나타났지만, 전단응력이 높은 신부전 환경에서 신장세포는 저장성 조영제 뿐만 아니라 등장성 조영제 역시 신독성을 보였다.

김세중 교수는 “조영제 유발 급성 신손상은 단기적으로는 신기능 저하로 인한 합병증, 입원기간 증가를 가져올 뿐 아니라 장기적으로 만성 신부전, 사망과도 관련 있는 것으로 알려져 적극적 예방과 진단이 필요하다”며 “이번 연구를 통해 각 조영제의 미세한 차이에 따른 신독성을 구분할 수 있게 돼 다양한 조영제의 신독성 모델을 만들 수 있을 뿐 아니라 신독성을 예방하거나 치료할 수 있는 신약 개발 플랫폼으로도 활용될 것으로 기대된다”고 설명했다.

이번 연구는 국제학술지 ‘마이크로머신(Micromachines)’ 최신호에 개재됐으며, 한국연구재단과 산업통상자원부, 분당서울대병원의 지원으로 수행됐다.

이관주 기자 leekj5@asiae.co.kr