하반신 마비된 쥐, ‘주사 한방’에 3일 만에 걸었다

IBS 연구성과, 네이처 발표
근육 전기신호 주고받는 재활소재
유연·무해한 보형물로 만들어 주사
실험쥐, 보행기만 짚고 정상 걸음

[서울경제]

근육에 주사를 놓는 것만으로 운동신경을 회복시킬 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발해 국제 학술지 ‘네이처’에 발표했다. 연구진은 하반신이 마비된 실험쥐에게 주사를 놓았더니 그 쥐가 3일 만에 다시 걸을 수 있게 됐음을 확인했다고 전했다.

연구팀이 개발한 '주사 주입형 조직 보철용 전도성 하이드로젤 소재'(왼쪽)와 이를 삽입한 하반신 마비 쥐가 보행기의 도움으로 다시 걷는 모습을 나타낸 그림. 사진 제공=IBS

기초과학연구원(IBS)은 신미경 뇌과학이미징연구단 교수와 손동희 교수 공동 연구팀은 손상된 조직의 기능을 대체하는 주사 주입형 바이오 신소재를 개발하고 동물모델(실험쥐)에 이를 적용해 빠른 조직재생 및 재활 효과를 확인했다고 2일 밝혔다. 연구성과는 이날 네이처에 게재됐다.

연구팀이 실험쥐에 주사한 물질은 약물이 아니라 일종의 유연한 보형물이다. 근육 손상을 치료하려면 근육에 전기신호를 잘 전달하는 근육재활용 소재가 필요하다. 전기신호는 보행을 보조하는 웨어러블(착용형) 기기를 제어하는 데도 필요하다. 하지만 기존 소재는 딱딱하고 부피가 크며 염증이 유발될 위험이 있어 체내 삽입용으로 쓰기에 한계가 있었다.

연구팀은 기존 소재를 부드러우면서도 근육에 잘 접착되는 ‘히알루로산’ 보형물로 대체하는 방법을 찾았다. 히알루로산은 피부 미용용을 위한 필러로도 쓰이는 소재다. 연구팀은 전기신호 전달을 위한 ‘인터페이싱 소자’ 등을 이식해 보형물을 완성했다. 이를 주사기에 넣어 근육에 주입한 결과, 보형물이 근육 표면에 밀착해서 달라붙고 전기신호도 정상적으로 전달한다는 것을 확인했다. 또 조직이 손상돼 잘 걷지 못하던 실험쥐에게 주사했더니, 손(앞발)으로 짚을 수 있는 보행보조 장비의 도움만으로 3일 만에 정상적 보행이 가능해졌다는 것도 확인했다.

연구팀의 실제 동물실험 결과. 사진 제공=IBS

연구팀은 이 기술을 임상 수준에서 재활 시술로 활용하기 위한 후속 연구를 진행 중이다. 신 교수는 “근육과 말초신경 뿐만 아니라 뇌, 심장 등 다양한 장기에 적용할 수 있는 조직 재생용 신물질로 활용 가능할 것”이라고 말했다. 손 교수도 “재활 치료가 어려운 신경근계 환자들의 재활 여건을 크게 개선할 수 있을 것”이라며 “향후 인체 내 다양한 장기의 정밀 진단 및 치료까지 확대될 수 있다”고 했다.

김윤수 기자 sookim@sedaily.com