“치매 원인물질 직접 확인 수준 도달”
“MRI분야 연구기반 세계적 수준 도달”
원숭이 뇌 영상 비교
11.74T MRI를 이용해 해상도를 0.125mm까지 높인 영상에서는 기존 MRI 영상에서는 확인하기 어렵던 세포핵(화살표 표기)을 더욱 선명하게 확인 가능하다.[가천대 길병원 제공]
연구진은 국가영장류센터의 협력을 받아 11.74T(Tesla) MRI를 이용해 살아있는 영장류(원숭이)의 뇌 영상을 촬영하는데 성공했다고 7일 밝혔다.
연구진들은 “살아있는 마카크 원숭이(Cynomolgus macaque)를 대상으로 0.125㎜ 픽셀(픽셀의 단위가 작을수록 해상도가 높아짐) 해상도의 3차원 영상까지 획득했다”면서 “획득한 영상에서는 신경세포체가 몰려있는 회백질과 유수신경섬유가 많이 존재하는 백질의 대조도가 3T, 7T MRI 영상에 비해 크게 높아진 것을 확인할 수 있다”고 설명했다.
살아있는 원숭이 뇌 영상 획득
해상도 0.125㎜까지 촬영 성공이는 기존 MRI에서는 확인할 수 없었던 세포의 신호를 더욱 민감하게 감지했다는 의미다. 또 치매 원인 물질을 직접 확인할 수 있는 수준에 도달했다는 것을 뜻한다. 치매 파킨슨 등의 원인물질로 밝혀진 베타 아밀로이드, 타우, 루이소체 등 독성 단백질들은 그 크기가 0.05㎜(50㎛) 이하다. 7T MRI가 뇌질환 병변 정보를 판단하는 정확도를 큰 폭으로 끌어올렸지만 0.05㎜에 불과한 독성 단백질을 영상으로 확인할 수 없어 독성 물질로 인한 주변의 세포 사멸 등을 간접적으로 확인하는 데 그쳐야 했다. 연구진들은 향후 0.05㎜ 영상 획득을 목표로 연구를 이어가고 있다.
연구 책임자인 정준영 교수는 “정부의 적극적인 지원과 국내외 전문연구진들과의 융복합 공동 연구를 통해 뇌질환의 원인 물질이 되는 베타 아밀로이드, 타우, 루이소체 등을 직접 확인해 인류의 숙원인 치매나 파킨슨병 등 신경퇴행성 뇌질환의 조기진단과 신약 개발에 획기적인 전환점이 마련되도록 더욱 노력할 것”이라고 말했다.
세계최초 동시 다채널-다핵종 원천기술 적용
수소(1H) 원자와 불소(19F) 동시 촬영 성공한편,연구진들이 개발한 11.74T MRI는 세계 최초로 ‘동시 다채널-다핵종’ 기능을 포함하고 있다. MRI 시스템에서 여러 채널 코일을 통해 다양한 핵종들을 순차적으로 촬영하지 않고 동시에 여러 개의 핵종 영상을 획득하는 기능이다. 수소(1H) 원자와 불소(19F), 나트륨(23Na), 인(31P), 칼륨(39K) 등 여러 원자들의 공명까지 포함된 다핵종 영상들을 동시에 얻을 수 있다는 설명이다.
가천대 길병원은 2014년 뇌질환 진단기술 플랫폼 구축을 목표로 보건복지부 연구중심병원 육성 R&D 사업기관으로 선정됐으며,지난 8년간 11.74T MRI 개발에 매진해 왔다.
이번 성과는 대한민국의 MRI 분야 연구 기반이 세계적 수준에 도달했음을 의미한다.
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