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알피 세포를 관찰할 수 있는 첨단 장비 개발
죠나단	2011/06/12	1,128
환우 여러분 더운 여름철에 얼마나 고생들이 많으신지요? 여러분들이 앓고 있는 시각 장애의 고통이 앞으로는 반드시 치료 될 수 있다는 희망으로 변화되길 기도합니다. ----------------------------------------------------------- 오늘은 알피 치료를 위해 반드시 필요한 또하나의 첨단 장비가 개발되고 있다는 사실을 알려드리고자 합니다. 물론 지난주 알피 치료 약물을 초고속으로 탐색할 수 있는 장비가 개발된다는 소식과 함께, 연이어 이번주 소식도 우리를 기쁘게 하고 있습니다. 만일 안과 의사들이 우리들의 살아있는 눈 속에서 알피와 관련된 세포 즉 광수용체 (Photo-recepters: 막대세포와 원뿔세포) 세포의 실체 모습을 실시간으로 볼 수 있다면 얼마나 큰 도움이 될까요? 현재 수준의 장비들은 시야검사, 안저사진, 형광조형술, 망막단층 촬영, ERG 검사 등을 통해서 간접적으로 병의 진행 정도를 추측하거나 시각의 기능을 판단하는 개략적인 수준에 머물러 있다고 보여집니다. 그러나 이러한 첨단 장비가 개발된다면, 알피 증상이 나타나기 전부터 망막의 초기 변화를 감지할 수 있고, 세포 차원의 정확한 진단과 함께 조기에 치료 약물을 처방할 수 있는 다양한 기회를 제공할 수가 있을 것입니다. 지난번 학술소식으로 언급한 것처럼, 만일 초고속 약물 탐색 기법의 장치가 개발되어 알피 치료에 효능이 기대되는 약물들을 찾아낸다면, 이번 첨단 광학 기기의 개발은 그야말로 시의적절한 때에 의사와 환우들에게는 매우 유익한 의학 장비가 될 것입니다. 그 이유는 해당 약물들이 실제 세포에서 보호 효능이 나타나는지 직접적으로 세포를 확인할 수 있기 때문에, 알피 유형별로 맞춤형 약물 처방이 가능해질 것이기 때문입니다. 이번 광학 장비가 더욱 중요하다고 여기는 까닭이 또하나 있습니다. 그것은 바로 알피가 줄기세포를 이식하여 치료할 수 있는 시대가 오기 때문입니다. 이번 장치는 그때에도 세포가 제대로 이식되어 가는지, 그리고 세포의 밀도는 어느 정도 되는지, 주변세포와는 잘 융합되는 지 관찰 할 수 있어 줄기세포의 치료 효능을 실시간으로 파악할 수 있기 때문이지요. 관련 기사는 지난 금요일 미국판 메디칼 뉴스 투데이에 “ 첨단 보정 광학의 기술이 망막질환의 연구, 진단 및 치료를 위한 새로운 시대를 연다” 라는 제목으로 소개하였습니다. 환우 여러분들의 많은 참조 있으시길 기대합니다. ---------------- 소 식 내 용------------------------- 역사상 처음으로 살아있는 인간의 안구 속에 빛을 인지하는 세포 즉 망막조직의 막대세포 (Rod-cell)를 깨끗한 영상을 통해 직접적으로 관찰할 수 있는 기술이 개발되었다. 참고로 이 세포는 알피 질환이 시작되면 죽어가는 세포에 해당한다. 이름하여 첨단 보조 광학 기술로서 그동안 천문학자들은 멀리 떨어져 있는 별이나 우주를 연구하는데 이미 관련 기술을 사용하여 왔다. 연구자들은 이 기술을 적용하여 어둡고 상이 왜곡될 수 있는 안구 바깥쪽을 통하여 내부의 세포 구조를 전례없이 뚜렷하고 섬세한 이미지로 만들어 낼 수 있었다. 이러한 혁신적인 연구 성과는 미국의 안과 협회지와 생의학 광학지 저널지인 Biomedical Optics 학술지에 실렸으며 조만간 안과 의사들이 퇴행성 망막 질환의 빠른 시술과 좀더 효능있는 치료 약물의 처방에 도움을 줄 것이다. “ 알피 치료 기술들이 현실로 떠오르는 시점에서, 우리가 살려내고자 하는 세포를 직접 관찰할 수 있는 능력이 있다면 이는 시각을 회복시키는 치료 과정에서 매우 중요한 첫단계라 생각한다. ” 라고 이번 연구를 주도한 뉴욕 로체스터 대학의 듀브라 박사는 말한다. 또한 위스콘 의과 대학의 밀워키 박사는 “ 망막 질환의 조기 발견이 얼마나 중요한지는 아무리 강조해도 지나치지 않는다.” 라고 언급하고, “ 망막 질환을 조기 발견하는 데 장애가 되는 주요 요인은, 환자가 느끼기 전까지 혹은 임상적 진단 기기로 파악되기 전까지, 대부분의 세포 차원에서 손상이 이미 진행 되었다는 점이다.”라고 죠셉 케롤 연구원은 강조했다. 이처럼 망막질환의 연구, 진단, 치료에 새로운 시대를 여는 첨단 기술은 바로 비산발성 (빛 번짐이 없는) 광학 보정을 기반으로 한 영상 시스템이며 연구원들은 이 장치를 개량하여 사용하였다. 특히 해당 연구팀은 관련 장비의 최대 해상도를 광학의 한계치인 2 마이크론 (1마이크론은 1,000분의 1밀리) 수준까지 끌어올렸다. 이 크기는 인간의 막대세포 직경에 해당하는 사이즈이다. 광수용체 중 막대세포는 원뿔세포(색상을 감지) 보다 훨씬 많고 빛에 굉장히 민감하다. 더구나 이번 광학 장비의 성공적인 기능은 망막의 중심부에 위치한 크기가 작은 원뿔세포 조차도 선명하게 볼 수 있다. 물론 망막의 중심부에서 벗어나 있는 막대세포 역시 뚜렷하게 관찰하게 되었다. “ 이는 정말이지 놀랍고 획기적인 기술이다.” 라고 인디애나 대학 스티브 번 교수는 말하면서, “ 망막 주변부의 막대세포 영상은 앞으로 우리 의사들에게 망막의 실명 질환을 새로운 차원에서 연구하는 데 크게 도움을 줄 것이다. 막대세포에 영향을 미치는 많은 질환들이 최상의 치료가 필요한데, 앞으로 이 장비는 어떤 치료가 가장 효능이 있는지를 결정하는데 주요한 도구가 될 것이다” 라고 강조한다. 천문학에서 보정 광학장치는 지구의 대기권에서 빛이 흐려지는 효과를 바로 잡으며 별빛의 깜박임을 제거하고 정교한 빛의 형태로 우주 물체를 포착한다. 1997년부터 이들 연구팀들은 이 기술을 사용하여 인간의 눈 내부를 연구하기 시작하였다. 그리고 이들은 개발한 장치를 보정 광학 검안경이라 명명하였고, 레이저 장치를 장착 기준점을 정한 다음에 안저 카메라로 찍힌 흐린 영상을 뚜렷하게 바로 잡았다. 오늘날에는 또다른 레이저를 장착 안저 카메라도 레이저 스케닝 검안경으로 대체되기 시작하였다. 여하튼 망막조직을 가로질러 레이저 포인트를 옮겨가면서 이미지를 수정하고 각 선과 선 사이에서 정확한 이미지를 만들어 내면 모니터에는 하나의 영상이 나타난다. 그동안 막대세포를 형상화하기 위한 노력으로, 광학 보정 장치을 고안해서 혁신적인 기술로 만들어내는 일이, 관련 연구 책임자인 듀브라 박사 말에 따르면, “ 놀랍게도 간단한 일이며 이미 잘 알려진 방정식과 과학적 개념에 불과하였다” 라고 말했다. 우리는 단지 렌즈 역할을 할 수 있는 구형 거울을 장착하여 삼차원 구조물을 만들었다. 그리고 망막의 영상 품질을 개선하여 주변부에 위치한 막대세포의 이미지까지도 중심부에 있는 원뿔세포와 같이 해상도를 높이고자 노력 하였다. 연구자들에 따르면 다음 단계는 임상학적 모델을 만들어 널리 사용하는 일이라 한다. 아마 5년 후면 많은 인과의사들이 살아있는 사람의 망막을 들여다보고 막대세포를 관찰함으로서 전에는 불가능했던 3가지 일을 할 수 있을 것이다. 예를들어 막대세포의 세부 질환들을 생체학적으로 규명할 수 있으며, 질환의 초기 증상에도 조기에 처방이 가능하며, 심지어 개개의 세포들이 특정 약물에 어떻게 반응하는지 파악할 수 있다. “ 이번 기술은 이미지 장치의 놀란만한 업적이다. 환자들의 삶에 변화가 올 것으로 전망된다. ”라고 케롤 박사는 말하면서 “ 이번 세포 차원의 영상 장비는 그동안 연구자들이 오랜기간 바래왔던 치료 기술을 개선시키는 데 새로운 길을 열었다. 다시말해서 망막의 영상 정보를 사용할 경우, 치료 기술의 표적과 전달, 그리고 치료 효능을 평가하는 데 크게 도움이 될 것이다. -이상- 환우 여러분 ~ 즐거운 주말 되시길,,,,,,