스텐트 기반 광역학치료로 그렐린 호르몬 분비를 억제하여 비만을 치료 논문정보
서울아산병원 의공학연구소 박정훈 특수전문학자 연구팀과 소화기내과 정훈용 교수 연구팀은 전세계적 보건문제인 비만치료를 위해 스텐트 기술을 기반으로 하는 식욕억제 및 포만감 유도장치에 광응답제를 탑재하여 내시경을 이용하는 최소침습적 치료장치를 연구 및 개발 진행했다.
비만치료를 위해 기존에는 위밴드술, 위절제술, 위우회술과 같은 외과적 치료가 상용화 되고 있다. 더불어 내시경적 비만치료장치들은 최소 6개월이상을 체내 삽입을 유지해야 한다. 이러한 비만치료법의 문제점은 환자의 더딘 회복, 장치의 이탈 및 합병증이 야기될 수 있다.
이러한 한계점을 극복하기 위해 박정훈 특수전문학자 연구팀과 정훈용 교수 연구팀은 ‘최소 침습적 체중 감량을 위한 고분자 광감각제를 사용한 광역학 위내 포만감 장치’를 연구를 통해 개발하였다. 이 장치는 식욕증진을 활성화하는 그렐린 (ghreline) 분비세포를 광역학치료를 통해 효과적으로 자극하여 호르몬 분비를 줄이고 이를 통해 식욕을 감소시켜 체중증가를 억제함으로써 체내 삽입기간을 최소화하여 비만치료가 가능하다는 장점이 있다.
본 연구는 ‘최소 침습적 체중 감량 치료를 위한 고분자 광감각제를 사용한 광역학 위내 포만감 유도 장치’로 내시경을 통해 돼지의 위장관에 진입한 후, 광응답제와 실리콘을 배합하여 만든 용액을 코팅한 장치를 삽입하였다. 스텐트의 배치 후, 근 적외선 레이저를 조사하여 광역학치료를 진행하였다. 스텐트에 도포된 광응답제는 특정 파장대 (660 nm)에서 반응하여 1차적으로 위저부에 주로 분포하는 그렐린 분비세포를 자극하였으며, 더불어 장치의 거치로 2차적인 자극을 주어 그렐린 호르몬 분비세포의 손상을 성공적으로 유도하였다.
결과적으로, 본 실험에서 실험군의 그렐린 호르몬 분비감소(대조군 -1% vs 실험군 -26%) 및 체중증가 (대조군 28% vs 실험군 4%)가 억제됨을 확인하였다. 또한, 손상된 점막하층은 점진적으로 재생되는 것을 확인하였으며, 시술 직후부터 관찰 기간동안 실험군이 대조군에 비해 체중증가양상과 혈액분석을 통한 그렐린 호르몬 수치 모두 통계학적으로 유의하게 낮은 것을 확인할 수 있었다.
해당 연구는 물리적 자극치료법 뿐만 아니라 광응답제를 도포한 스텐트를 응용기술을 이용하여 광역학 치료가 접목된 장치로 식욕 억제 및 체중증가 억제를 통해 비만 치료에 효과를 가져올 수 있다는 것을 입증하였다. 이러한 연구결과는 비만치료에 중심이 될 것으로 전망된다.
본 연구는 범부처전주기의료기기연구개발사업 연구과제 지원으로 진행되었으며, 국제 학술지인 Biomaterials (IF: 14.0)에 2023년 05월 18일에 게재되었다.
※ 박정훈 특수전문학자는 2020년부터 의공학 연구소에 재직 중이다.
스텐트를 포함한 다양한 중재의료기기에 대한 원천 기술 및 응용 기술 개발에 매진하고 있다. 다양한 스텐트 기반 연구와 함께 범부처전주기의료기기연구개발사업 등 다수의 국책 과제 및 민간 과제를 수행 중이다.
※ 정훈용 교수는 1995년부터 서울아산병원 소화기내과, 소화기내시경센터, 암병원, 식도암센터, 위암센터에 재직 중이다.
소화기 관련 질환 치료를 위한 중재의료기기에 대한 다양한 연구에 매진하고 있다. 또한 범부처전주기의료기기연구개발사업 등 다수의 국책 과제를 수행 중이다.