라식·라섹은 가라…무절개 시력 교정술 개발

사진=게티이미지코리아.

안경이나 렌즈가 불편해 라식(LASIK)이나 라섹(LASEK) 수술을 고민하는 사람들이 많다. 두 수술은 빛을 굴절시켜 망막에 초점을 맺게 하는 역할을 하는 각막을 ‘성형’한다는 공통점이 있다. 레이저로 표면을 깎거나(라섹), 각막 표면을 칼이나 레이저로 잘라 들어 올린 후 밑 부분을 조정해 덮는(라식) 방식이다. 덕분에 시력을 교정할 수 있지만, 각막을 절개한다는 점에서 부작용과 구조적 불안정성 우려가 있다는 단점이 있다.

최근 미국 연구진이 새로운 시력 교정술을 제안했다. 기존 방법과 가장 큰 차이는 절개를 하지 않는다는 점이다. 칼이나 레이저 없이, 아주 약한 전기 신호만으로 각막의 모양을 바꾸는 새로운 기술이다. ‘전기기계적 재형성(Electromechanical Reshaping·EMR)’이라 불리는 이 방법은 말 그대로 전기를 흘려 조직을 말랑하게 만들어 원하는 모양으로 바꾼 뒤 다시 굳히는 원리다.

그 비밀은 pH(물질의 산성과 알칼리성 정도를 나타내는 수치) 변화에 있다. 각막을 포함해 우리 몸의 콜라겐 함유 조직들은 서로 반대 전하를 띤 분자들 사이의 잡아당기는 힘(인력)으로 형태를 유지한다. 콜라게 함유 조직은 많은 수분을 품고 있다. 그래서 전위(전기적 위치에너지)를 가하면 조직 주변이 순간적으로 산성(pH가 낮아진 상태) 으로 변한다. 이로 인해 서로 극성이 다른 전하 사이에 잡아당기는 힘이 약해지면서 조직이 부드럽게 변해 쉽게 모양을 바꿀 수 있게 된다. 이후 전위를 제거하면 pH가 원래대로 돌아가면서 다시 단단히 굳는다.

전기기계적 재형성 기술은 단면에 표시된 토끼 각막을 원래 모양(흰색 선)에서 교정된 모양(노란색 선)으로 성공적으로 평평하게 만들었다.

의학전문 매체 메디컬익스프레스에 따르면 연구팀은 이 원리를 이용해 특수 제작한 백금 전극 렌즈를 토끼 눈에 올려 실험했다. 렌즈는 ‘교정된 각막 곡률’을 미리 설계해 놓은 틀이었고, 여기에 미세한 전기신호를 가하자 단 1분 만에 각막이 렌즈 모양대로 바뀌었다. 즉, 레이저로 깎지 않고도 각막 성형에 성공한 것이다.

실험 결과, 근시 교정을 테스트한 토끼 눈 10개 모두에서 목표한 시력 보정 효과가 나타났다. 게다가 pH 변화를 정밀하게 조절한 덕에 안구 세포 손상도 난타나지 않아 안전성 가능성 또한 보여주었다. 연구팀은 이 기술이 나중에는 근시, 원시, 난시 교정뿐 아니라 화학적 원인으로 발병하는 각막 혼탁 치료에도 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

아직 초기 단계라 사람에게 적용하려면 많은 추가 연구가 많이 필요하다. 하지만 만약 임상에 성공한다면, 라식이나 라섹처럼 절개하거나 조직을 깎아내지 않아, 훨씬 간단하고 저렴하게 시력을 교정하는 새로운 길이 열린다.

이번 연구는 옥시덴탈 칼리지(Occidental College)의 화학자 마이클 힐 교수와 캘리포니아대학교 어바인캠퍼스 의과대학의 외과의사 브라이언 웡 교수가 공동으로 수행했으며, 지난 17일(현지시각) 개막해 21일까지 열리는 미국화학회(ACS) 2025년 가을 학술대회에서 발표했다.

박해식 기자 pistols@donga.com