권창일 차의과학대 교수팀, 다중층 약물방출 생분해성 소화기계 스텐트 개발
분당차병원·한국섬유개발연구원·한국과학기술연구원·엠아이텍 공동연구
기존 시술 단점·부작용 획기적 개선…"스텐트 패러다임 완전히 바꿀 것"
일정기간 약물을 방출한 후 몸 속에서 사라지는 소화기계 스텐트가 개발됐다.
권창일 차의과학대 교수팀(분당차병원 소화기내과/손준식 한국섬유개발연구원 박사·정윤기 한국과학기술원(KIST) 책임연구원·이주로 KIST 연구원·김규석 엠아이텍 수석연구원)이 처음으로 체내에서 사라지는 다중층 약물방출 생분해성 소화기계 스텐트를 개발했다. 이 연구는 이번 생체재료 분야 세계적 저널인 <액타 바이오머터리얼리아>(Acta Biomaterialia·IF=9.7) 4월호에 게재됐다.
기존 소화기계 플라스틱 스텐트는 내경이 작아 빨리 막히는 단점이 있다. 금속 스텐트는 확장력이 우수해 장기간 사용이 가능하지만 제거가 불가능하거나 추가 시술로 제거해야 한다.
이를 보완하기 위해 체내 삽입 후 생분해되는 스텐트 개발이 15여년 간 진행되고 있지만 협착 완화를 위한 확장력 구현이 어려웠다. 또 체내 생분해 과정에서 필라멘트가 얇아지기 전 부러지면서 스텐트 변형으로 인해 급성 담도 폐쇄에 따른 패혈증 등 생명을 위협하는 합병증 유발 가능성도 있었다.
연구팀은 기존 소화기계 스텐트들이 갖는 문제점과 생분해성 스텐트의 한계를 극복하기 위해 필라멘트 중심부에 생분해 기간이 오래 유지되는 물질을 삽입, 생분해 기간을 달리하는 이중층 기술(sheath-core 형태)과 최대 길이로 얇고 강하게 만드는 기술을 적용해 스텐트의 체내 팽창 유지력을 극대화는데 성공했다. 이를 토대로 2020년 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업 중 소화기계 고기능성 스텐트 연구과제에 선정돼 약물방출 생분해성 스텐트 연구를 진행했다.
이 스텐트에는 한국섬유개발연구원이 개발한 생분해 기간을 완벽히 제어할 수 있는 섬유를 사용해, 기존 제품들이 극복치 못한 장기간 지속적 약물 방출을 실현했다.
한국과학기술연구원은 스텐트의 생분해기간 동안 필라멘트 안에 체내에서 서서히 방출할 수 있는 약물을 담지하고, 약물의 미세 검출 및 체외 약동학 연구를 통해 약물방출 조절기술을 개발했다.
권창일 교수는 "기존의 생분해성 소화기계 스텐트의 난제를 극복해 세계 최초로 다중층으로 약물 탐지를 실현했다는 점에서 큰 의미가 있다. 자가 팽창형 약물 방출 생분해성 스텐트를 통해 치료 효과를 극대화하고 합병증 예방은 물론 한국 의료 기술의 우수성을 세계적으로 알리는데 최선을 다하겠다"라면서 "올해 안에 식품의약품안전처 허가를 위한 임상연구를 진행해 양성·악성 협착에 따른 소화기계 폐색, 비뇨기계 폐색, 외과 수술 후 협착 예방 등 다양한 분야의 스텐트 치료에 적용된다면 스텐트 패러다임을 완전히 바꿀 것으로 기대된다"고 말했다.
곽재오 엠아이텍 대표는 "이번 연구를 계기로 10여개 상급 대학병원에서 올해 임상시험을 시작해 생분해성 스텐트의 연구 개발 범위를 넓혀가고, 글로벌 네트워크를 통해 전 세계에 공급할 계획"이라고 덧붙였다.
