지용우 용인세브란스병워 안과 교수 등이 연구한 바이오마커 / 뉴스1 

눈물을 활용해 치매의 주요 원인인 '알츠하이머병'을 조기에 진단할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 앞으로 콘텍트렌즈나 인공수정체 등과 결합하면 알츠하이머병을 실시간 모니터링할 수 있다는 전망이다.

연세대학교 의과대학 용인세브란스병원은 지용우 안과 교수가 함승주 연세대 화공생명공학과 교수와 눈물 속 알츠하이머병을 조기에 진단하는 바이오마커(생체표지자)를 발굴했다고 9일 밝혔다.

연구팀은 바이오마커 후보물질을 탐색·선정하기 위해 고분해능 질량 분석기로 단백체 동정 분석을 했다. 이후 유효한 물질을 고감도로 검출하는 플랫폼을 개발해 눈물 샘플을 검증했다.

연구팀이 개발한 플랫폼은 후보물질만 선택적으로 검출할 수 있는 유·무기 나노구조체 기반의 면역분석법(SNAFIA)을 이용한다. 형광 신호와 항원-항체 반응을 활용해 새 바이오마커 발굴에 바로 적용할 수 있다.

이 기술을 활용해 CAP1 단백질이 알츠하이머병 바이오마커로 유효하다는 것을 확인했다. 눈물 샘플을 대상으로 SNAFIA 분석법으로 확인했더니 질병 진행 단계에 따라 CAP1 단백질의 존재를 나타내는 형광 신호 값이 점차 증가했다.

지용우 용인세브란스병원 안과 교수(왼쪽), 함승주 연세대 화공생명공학과 교수 / 뉴스1 

연구팀은 인지기능검사(MMSE) 결과와 플랫폼 분석 결과 사이에도 유의한 상관관계가 있음을 밝혀내며 센싱 플랫폼과 눈물을 이용한 알츠하이머병의 비침습적 진단의 유효성을 제시했다.

의학계에 따르면 눈은 뇌와 연결돼 알츠하이머병을 구분하는 수단으로 활용 가능할 전망이다. 안과 검사를 통해 쉽고 저렴한 방법으로 진단하려는 연구가 계속되고 있다.

눈물을 이용한 진단은 복잡한 준비 과정이 필요없고 비용이 저렴하다. 중추신경계와 직접 연관돼 뇌신경계질환의 영향을 반영하는 특징도 있다.

지 교수는 "SNAFIA 분석처럼 간편하고 정확도 높은 체액 기반 비침습적 측정 기술은 고통을 동반하고 고비용인 기존 알츠하이머병 검사의 문제점을 개선하고 조기 진단의 효과적인 도구가 될 것"이라고 말했다.

이어 "향후 콘텍트렌즈나 인공수정체와 같은 안과 의료기기에 연구팀의 SNAFIA 플랫폼을 통합함으로써 알츠하이머병을 실시간으로 모니터링하는 등의 효과도 기대할 수 있다"고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF 16.6)'에 최근 게재됐다. 연구 성과물은 '이중 항체 연결 면역 샌드위치 분석을 이용한 타겟 바이오마커 검출 방법'이라는 발명 명칭으로 2022년 1월 특허 등록됐다.

(뉴스1) 강승지 기자 · ksj@news1.kr