국내 의료진이 세계 최초로 소화기 내시경 치료에 키토산 하이드로겔의 적용 가능성을 제시했다.
고려대학교 안암병원 소화기내과 전한조, 최혁순 교수팀은 서울대학교 바이오시스템공학부 정종훈 교수팀과 함께 치료 내시경 점막하 주사제 ‘키노산 하이드로겔’을 개발했다.
치료 내시경의 대표적인 시술인 내시경점막하박리술(Endoscopic Submucosal Dissection)은 조기 위암 병변 부위의 바로 아래 위치한 점막에 주사제를 주입하여 부풀린다. 주사제가 점막하층을 부풀림으로써 병변과 점막아래 근육층과의 완충구역을 만들면 병변부위만 안전하게 제거하는 내시경치료다.
현재는 주사제로 생리식염수가 사용되는데 식염수는 체내에 주입하면 빠르게 흡수되거나 조직에 넓게 퍼져 내시경점막하박리술의 쿠션 활용에 일부 한계점이 있다.
생리식염수 한계점 극복을 위해 최근까지 연구된 소재들은 체내에 주입하기 부적합하거나 시술 후 용액 제거 수술이 필요하는 등 현실적으로 적용이 어려웠다. 이번에 개발된 키토산 하이드로겔은 기존 생리식염수의 한계를 보완하면서 안정성과 안전을 확보한 세계 최초 주사제다.
키토산 하이드로겔 주사제는 온도에 따라 용액의 점도가 변한다. 실온에서는 액체상태로 주입하기 용이하며, 체온에서는 점도가 높아져 쉽게 흡수되거나 형태를 잃지 않는다. 따라서 주사제 주입 후 내시경점막하박리술 시행에 충분한 공간과 시간을 확보할 수 있다. 또 시술 후 체내에 서서히 흡수되며 생체 내 매우 안전한 물질이기에 치료내시경 시 주사제로 뛰어난 성질을 가지고 있다.
연구팀은 이번 연구를 통해 키토산 고분자 수용액에 온도 민감성 글리세로포스페이트를 확장, 온도에 따른 점도 변이 현상을 규명했으며, 고려대학교 실험 연구지원 센터의 주사전자현미경을 이용해 3차원계 고분자 모습 촬영에 성공했다.
또 임상적 내시경 점막하 박리술에 적합한 최적의 농도를 명확하게 규명해 키토산 하이드로젤의 소화기 치료 내시경 분야로의 확장을 보여주며 기존 단일화되어 있는 치료 내시경에 사용되는 점막하 주입액 시장에 키토산 도입 및 이용 가능성을 제시했다.
한편, 이번 연구는 논문 '내시경 점막하 박리술 최적 점막하 쿠션의 온도민감성 키토산 용액(Injectable Thermosensitive Chitosan Solution with β-Glycerophosphate as an Optimal Submucosal Fluid Cushion for Endoscopic Submucosal Dissection)'으로 세계적 국제 학술지인 Polymers의 표지논문으로 선정되며 국제적인 주목을 받고 있다.
