라식 수술 패러다임 바뀔까...레이저 대신 전기자극 활용

동물 실험 성공

레이저를 사용하지 않고 각막 모양을 바꿔 시력을 교정하는 새로운 방법이 동물 실험에서 확인됐다. 게티이미지뱅크 제공

레이저를 사용하지 않고 각막 모양을 바꿔 시력을 교정하는 새로운 방법이 동물 실험에서 확인됐다. 기존 라식(LASIK) 수술은 각막을 절개하고 레이저로 깎아내는 방식이다.

이번 연구에선 전기화학적 원리를 이용해 각막을 ‘성형’하듯 다시 빚는 데 성공했다. 연구팀은 초기 실험 단계임을 강조하면서도 향후 시력교정 수술의 패러다임을 바꿀 가능성을 제시했다.

19일 학계에 따르면 마이클 힐 미국 옥시덴탈 칼리지 교수와 브라이언 웡 어바인캘리포니아대 교수 연구팀은 오는 17~21일 열리는 미국화학회(ACS) 가을 학술대회에서 전기화학적 원리로 각막을 고쳐 시력을 교정하는 기법을 소개했다.

각막은 눈의 가장 앞쪽에 위치한 투명한 돔 모양 구조다. 들어오는 빛을 굴절시켜 망막에 상을 맺게 한다. 각막의 형태가 불규칙하면 빛이 제대로 초점을 맺지 못해 시야가 흐려진다. 라식 수술은 레이저로 각막 일부를 제거해 모양을 교정하는 방식으로 널리 쓰이고 있지만 각막을 절개한다는 점에서 구조적 안정성이 약화되는 한계가 있다. 힐 교수는 “라식은 결국 조직을 깎아내는 수술일 뿐”이라고 설명했다.

연구팀은 절개 없는 시력 교정을 목표로 ‘전기기계적 재형성(EMR)’ 기법을 적용했다. 조직 내 콜라겐과 수분의 전하 결합을 전기 자극으로 느슨하게 풀어내 일시적으로 유연하게 만든 뒤 다시 원래의 산성도(pH, 수소이온농도) 상태로 회복시키면서 새 형태로 고정하는 방식이다. 웡 교수는 “살아 있는 조직을 성형 가능한 재료로 바라보다 우연히 발견한 과정”이라고 밝혔다.

이번 실험에서는 백금으로 만든 특수 콘택트렌즈를 토끼의 안구 위에 씌우고 전류를 흘려 각막의 pH를 변화시켰다. 불과 1분 만에 각막이 렌즈 형태로 재편됐다. 라식 수술 소요 시간과 비슷하지만 절개 과정이 필요없다.

연구팀은 총 12개의 토끼 안구를 대상으로 실험했다. 그 결과 근시 상태를 모사한 10개 안구에서 목표한 굴절력이 구현됐다. 세포 생존율이 유지됐으며 별도의 실험에서는 약물로 인한 각막 혼탁이 완화되는 효과도 관찰됐다. 

연구진은 이번 연구가 아직 초기 단계임을 강조했다. 살아 있는 토끼를 대상으로 한 후속 연구와 난시·원시 등 교정 가능 범위를 확인하는 작업이 필요하다고 설명했다. 힐 교수는 “임상까지는 긴 여정이 남아 있지만, 이 기술이 자리 잡으면 훨씬 저렴하고 가역적인 시력 교정 방법이 될 수 있다”고 전망했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]