[스포츠조선 장종호 기자] 가톨릭대학교 여의도성모 안과병원 황호식 교수 연구팀이 안구건조증의 핵심 원인을 분석할 수 있는 '마우스(생쥐) 전용 눈물막 지질층 측정 장비'를 세계 최초로 개발했다.
안구건조증은 크게 눈물 분비가 부족한 형태와 눈물이 지나치게 증발하는 형태로 나뉜다. 이 중 눈물막 가장 바깥쪽에 위치한 눈물막 지질층은 수분의 증발을 억제하는 방어막으로, 이 지질층의 상태를 파악하는 것이 안구건조증 진단과 치료의 핵심이다.
현재 사람을 대상으로 한 눈물막 지질층 분석 장비는 다양하게 상용화되어 임상에서 널리 쓰이고 있다.
하지만 신약 개발과 질환 병리기전 연구에 가장 필수적으로 사용되는 마우스 모델에서는 안구 크기가 너무 작아 지질층을 직접 촬영하고 측정할 수 있는 전용 장비가 전무했다. 이로 인해 동물실험 단계에서 증발형 안구건조증의 양상을 정확하게 평가하는 데 큰 제약이 따랐다.
황 교수팀은 기성 장비 대신, LED 패널과 거울, 광학 현미경을 조합한 소형 간섭계 시스템을 직접 설계·제작했다. 마우스의 눈꺼풀을 벌린 상태에서 특정 파장의 LED 광원을 눈 표면에 조사하면, 지질층 상·하면에서 반사된 빛이 서로 간섭해 특유의 색채 무늬를 형성한다. 연구팀은 이 간섭무늬를 현미경 영상으로 포착하고, 무늬의 색 패턴과 파장 관계를 분석해 지질층 두께를 나노미터(nm) 단위로 산출했다. 해당 발명은 '마우스의 눈물막 지질층 관찰 장치'라는 명칭으로 국내특허 등록됐다.
이번 장치 개발로 마우스 안구건조증 모델에서 지질층 두께 변화를 직접 정량화할 수 있게 됐다. 기존에는 마우스에서 각막 염색, 눈물 분비량 등 간접 지표에 의존해 안구건조증 중증도를 평가해 왔지만 이제 지질층 두께라는 직접 지표를 추가할 수 있다. 신약·안약 후보물질의 효과를 동물실험 단계에서 더 세밀하게 검증할 수 있어 임상 전 단계 연구의 완성도가 높아질 것으로 예상된다.
황 교수(교신저자)는 "지금까지 마우스용 눈물막 지질층 측정 장비가 없어 증발형 안구건조증 기초 연구에 한계가 컸으나, 이번 장치 개발로 질환의 원인 규명과 신약 효능 평가가 더욱 명확해졌다"면서 "앞으로 이 기술이 다양한 난치성 안질환 치료제 개발을 위한 전임상 연구에 유용한 도구로 폭넓게 활용되기를 기대한다"고 밝혔다.
이번 연구는 안과 분야 국제 학술지 '코니아(CORNEA, IF 2.1)'에 최근 게재됐다.
장종호 기자 bellho@sportschosun.com
