광(光)소재와 디지털 의료기술을 융합하고 빛으로 신경계·면역계를 조절해 난치 질환을 치료하는 전략이 제시됐다. 약물에 의존하는 기존 면역조절 치료의 한계와 부작용을 뛰어넘는 데 도움이 될 것으로 보인다.

포스텍은 한세광 신소재공학과·융합대학원 교수팀이 존 로저스 미국 노스웨스턴대 교수, 김종신 포스텍 생명과학과 교수와 함께 광소재, 디지털 의료기술을 융합한 '디지털 광의약 플랫폼'을 제시하고 연구결과를 2일 국제학술지 '어드밴스드 머터리얼즈'에 공개했다고 27일 밝혔다.

인간의 신경계와 면역계는 밀접하게 연결돼 자가면역질환, 신경퇴행성 질환, 암 등 난치성 질환의 발병과 진행에 중요한 역할을 한다.

연구팀은 '광생체조절'과 '광유전학' 기술을 기반으로 신경-면역 상호작용에 대한 기존 연구를 종합적으로 분석하고 디지털 광의약 플랫폼이라는 새로운 치료 패러다임을 제시했다. 광생체조절은 특정 파장의 빛을 이용해 신경계와 면역계를 조절하는 기술, 광유전학은 빛으로 신경세포의 활성화를 조절해 면역 반응을 정밀하게 제어하는 방법이다.

새로운 플랫폼에서는 광나노소재·소자가 핵심이다. 연구팀은 생체적합성이 우수하고 빨간빛으로 작동하는 소재, 초음파에 반응하는 기계발광 소재를 활용하면 체내 깊은 조직까지 빛을 전달해 난치 질환 치료에 적용할 수 있을 것으로 봤다. 웨어러블 형태나 생체 이식형 광학 기기를 도입하면 약물이나 전기자극을 활용하는 기존 치료법 한계를 넘을 것으로도 기대했다.

한 교수는 "후속 연구를 통해 여러 질환 모델에서의 실험적 검증과 기술 상용화에 주력하겠다"고 전했다.