이 부교수는 `나노'와 `융합'이 세계적인 연구의 화두가 되고 있는 가운데 `Ceria nanoparticles that can protect against ischemic stroke'(뇌경색의 새로운 치료제로서 세리아 나노입자)라는 연구 논문(2012년 10월 `Angewandte Chemie' 발표)으로 제46회 유한의학상 대상 수상이라는 영예를 차지했다.
이 부교수는 “세리아를 뇌경색 치료에 적용한 것은 세계 최초”라며 “세계적인 관심을 불러 일으키고 있다”고 전했다.
이로인해 화학분야의 세계 최고 학술지인 앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition, 인용지수:13.455)에 게재됐다.
특히 이번 연구성과는 학술지 내 상위 5% 이내의 논문에만 수여하는 VIP(Very Important Paper:매우 중요한 논문)로 선정되는 영예도 얻었다. 또 10월 학술지의 표지논문으로도 선정되었다.
앙게반테 케미 본사에서 직접 보도자료를 배포하는 등 해외 유수의 언론에 공개했으며 Nanowerks, Nature SciBX에 소개됐다. 현재 국내 특허도 출원하여(출원번호 10-2012-0036880) 등록절차 중에 있는 것으로 알려졌다.
이 부교수는 “이번 연구의 특징이라면 의대 교수와 공대 교수가 `나노'와 `융합'이란 두가지 키워드로 공동연구, 불과 6개월만에 연구 성과를 그리고 1년만에 연구를 마친 것”이라며 “서로 다른 영역의 연구자들에 의한 연구 시너지 효과라는 측면에서 새로운 모델이 될 수도 있다”고 강력한 의미를 부여했다.
“현재 하고 있는 분야의 연구는 앞으로도 대단히 유망하다.”고 전망한 이 부교수는 향후 연구계획과 관련, “더큰 연구 프로젝트를 계획하고 준비중에 있다”며 지칠줄 모르는 연구의욕을 과시했다.
진료와 연구로 일상이 더없이 분주한 이 부교수는 기자가 `10년 후 자신의 모습'을 묻자 “어떤 때는 내 자신의 연구가 노벨상 수상 논문과 비교해 볼 때 약간 아쉬움을 남기고 있다는 사실을 느낀다”며 “향후 10년 동안 이를 보완하기 위한 노력을 배가시키겠다”고 각오를 다졌다.
이에 기자가 “오늘은 유한의학상 대상 수상을 축하했지만 어쩌면 10년 뒤에는 노벨상 수상을 축하하게 되는 것 아닌가”라고 말하자 이 부교수는 잔잔한 웃음으로써 `실현 가능성'을 확인시켜 주었다.
김기원 기자
■수상 논문 개요 및 의의
유한의학상 대상 수상자인 이승훈 서울대병원 신경과 부교수가 지난 해 10월 `Angewandte Chemie'에 발표한 논문 `Ceria nanoparticles that can protect against ischemic stroke'의 개요는 다음과 같다.
희토류의 일종인 세리아를 작은 크기의 나노입자로 만들게 되면 항산화효과를 보인다. 이는 세리아 크리스탈의 표면에서 세륨이 Ce4+로 존재하나 이를 나노입자로 만들게 되면 표면에 Ce3+가 존재하게 되어 활성산소를 환원하는 효과가 커지는 것이다. 이러한 특성을 이용하여 화학공정에서는 세리아 나노입자를 항산화 촉매로 이용하고 있다.
연구팀은 생체 내에서 작동이 가능하고 항산화 효과가 큰 세리아 나노입자를 제작하기 위해 이전에 만들어진 바 없는 3nm의 매우 작은 크기의 나노입자를 제작하였으며 이의 표면에 폴리에틸렌 글리콜(plyethylene glycol, PEG)를 코팅하여 혈액이나 조직 속으로 잘 전달되게 하였다.
연구팀은 쥐(rat)에 뇌경색을 유발한 다음 치료군에서는 정맥을 통해 세리아 나노입자를 0.5mg/kg와 0.7mg/kg를 각각 주입하고 대조군에서는 아무 것도 주입하지 않았다. 그 결과 0.5mg/kg 주입군에서는 뇌경색의 크기가 44.6%, 0.7mg/kg 주입군에서는 50.2% 감소한 반면 대조군에서는 변화가 없었다.
세리아 나노입자가 정상 뇌에서는 뇌혈관장벽을 잘 통과하지 못하여 정맥으로 투여했을 때 뇌에는 극소량이 분포하나 뇌경색과 그 주변부에서는 뇌혈관장벽의 손상에 의해 상대적으로 과량이 분포하여 이를 통해 뇌경색 후에 발생하는 활성산소를 줄이는 효과 및 뇌경색 후 주요한 조직 손상의 원인인 세포자멸사(apoptosis)를 감소시켰다.
이 논문의 의의라면 향후 뇌경색 및 다양한 혈관 질환에 응용될 나노기술을 바탕으로 한 새로운 원천 물질을 국내에서 세계 최초로 개발하였다는 것이다.
또 그 임상적 활용도가 기대되고 있다는 사실이다.
