각막 깎지 않고 라식 대체할 '각막성형술' 나올까

전기 신호로 각막 모양 바꿔... 1분 만에 성형
토끼 10마리 실험... 모두 시력 보정 효과 확인

사진=게티이미지뱅크

각막을 깎아내는 방식이 아닌, 전기 신호로 모양을 성형하는 기술이 개발됐다. 기존 라식 수술을 대신할 수 있을지 귀추가 주목된다.

과학전문매체 뉴아틀라스·영국 일간지 인디펜던트 등에 따르면 마이클 힐 미국 옥시덴탈 칼리지 교수와 브라이언 웡 어바인캘리포니아대 교수 연구팀은 전기화학적 원리로 각막을 고쳐 시력을 교정하는 기법을 개발했다고 밝혔다.

각막은 눈 가장 앞쪽에 있는 투명한 돔 모양 구조로, 각막의 모양에 따라 근시, 원시, 난시가 생기고 시력이 떨어지게 된다. 라식, 라섹 등 시력교정술은 레이저로 각막 실질을 깎아 교정하는 방법이다.

기존 시력 교정술은 결국 침습적 수술을 통해 물리적으로 조직을 깎아내는 방법이기 때문에 구조적 안정성이 약화되는 한계가 있다. 이에 연구팀이 대안으로 제시한 것이 '전기기계적 재성형'(EMR) 기법이다.

연구팀은 살아있는 조직을 성형 가능한 재료로 바꾸는 실험 과정에서 이 방법을 우연히 발견했다. 조직 내 콜라겐이 함유된 조직이 pH를 조절하면 일시적으로 가단성(외부의 충격에 깨지지 않고 늘어나는 성질)을 가지게 되는 성질을 이용한 기법이다.

각막 역시 콜라겐이 함유된 조직이다. 연구팀은 여기에 약한 전기 자극을 가하면 조직의 산성도가 높아지는 것을 발견했다. 산성도가 높아지면 조직이 유연해지고, 마치 틀에 끼워 성형할 수 있는 것처럼 부드러운 상태가 된다.

전기기계적 재성형으로 각막이 평평하게 변형됐다. 원래 각막(흰색 선)과 성형 후 각막(노란색 선). 사진=Daniel Kim and Mimi Chen

연구팀은 백금으로 콘택트렌즈를 제작해 약한 전기 자극을 가해 부드러운 상태로 만든 뒤, 성형되면 전류 공급을 멈췄다. pH가 정상으로 돌아온 뒤에는 각막이 다시 단단해지면서 바뀐 형태를 유지했다.

연구진은 토끼 안구 12개를 실험에 사용했다. 이 중 10개 안구에서 근시가 발견됐고, EMR 기법을 적용해 테스트한 결과 모두 근시가 교정되는 효과를 확인했다. EMR로 각막을 성형하는 데 들인 시간은 단 1분이다. 1분 만에 레이저나 외상없이 성공적으로 각막이 교정됐다.

또 다른 토끼 실험에서는 화학 물질로 인한 각막 혼탁을 되돌릴 가능성도 확인했다. 각막 혼탁은 현재 각막 이식을 통해서만 치료할 수 있는데, EMR을 통해 더 저렴하고 안전하게 치료가 가능해지는 길이 열린 것이다.

연구팀은 이번 연구가 아직 초기 단계임을 강조하는 한편, 향후 살아있는 토끼를 대상으로 원시와 난시를 교정하는 실험을 진행할 계획이라고 설명했다.

힐 교수는 “우리가 한 일과 실제 임상 시험까지의 거리는 까마득하지만, 만약 임상 시험에 성공한다면 이 기술은 다양한 분야에 적용할 수 있으며 훨씬 저렴하고 심지어 회복이 가능한 치료법이 될 것”이라고 말했다.

해당 연구는 지난 17~21일 열린 미국화학회(ACS) 2025년 가을 학술대회에서 발표됐다.

서희원 기자 shw@etnews.com