재단은 지난 1월 뉴로소나에 뇌혈관장벽 조절 기술 이전을 한 바 있다. 1차 기술이전을 통해 재단의 기술을 기업 제품에 실제 적용해 진행한 쥐 실험에서 뇌혈관장벽을 여는데 성공하자 추가 노하우이전을 추진했다. 뇌질환 환자와 유사한 상황을 만든 쥐 실험에서 뇌혈관장벽을 여는데 성공함에 따라 향후 뇌 표적 부위에 약물을 전달하는 시스템의 상업화가 가능해졌다.

재단 첨단의료기기개발지원센터 첨단기술부 박주영 부장과 의료융합 연구팀은 초음파를 이용, 뇌혈관장벽(BBB, Blood-Brain-Barrier)을 안전하게 여는 기술을 보유하고 있다. 

뇌혈관장벽은 이물질로부터 뇌를 보호하는 장치이긴 하지만, 뇌에 종양이 생길 경우 약물의 전달도 막아버리기 때문에, 약물로 뇌질환을 치료하기 위해서는 넘어서야 할 기술적 난제이다. 현존하는 약물 98% 이상이 이 뇌혈관장벽을 투과하지 못한다. 재단 첨단의료기기개발지원센터에서는 집속초음파를 이용, 뇌혈관장벽을 일시적으로 또 안전하게 개통하는 핵심요소 기술들을 보유하고 있다. 

뇌혈관장벽 때문에 과도한 양의 치료제를 투입해 신체부작용이 생기는 것보다, 치료제 투입시 문제부위의 뇌혈관장벽을 일시적으로 열어 약물을 투과시키면 치료제 투약효과가 극대화된다고 보는 것이다.
뉴로소나는 지난 1월 재단이 보유한 집속초음파를 이용해 뇌혈관장벽을 조절하는 노하우 기술 이전 계약을 체결하였다. 

이후 뉴로소나의 저강도 집속형초음파 자극시스템(NS-US 100/200)에 환자와 유사한 상황인 쥐 실험환경을 구축하였다. 환자 두개골을 통과하여 쥐 뇌에서 뇌혈관장벽을 여는데 성공했을 뿐만 아니라, 뇌혈관장벽을 여는 최적의 초음파 파라미터를 개발했다. 

또한 뇌혈관장벽을 열 때 마이크로버블(microbubble)의 신호를 측정하는데도 성공하여 향후 안전하게 뇌혈관장벽을 조절할 수 있는 기반을 마련하였다. 이러한 1차 기술 이전의 고무적인 결과를 바탕으로 이번에 2차 기술이전 계약을 진행하였다. 

향후 대구경북첨단의료산업진흥재단과 뉴로소나는 지속적으로 뉴로소나의 저강도 집속형초음파 자극시스템으로 뇌혈관장벽 개방 및 약물전달 상용화를 위한 공동연구를 진행할 예정이다. 뉴로소나의 저강도 집속형초음파 자극시스템은 고강도 초음파 대신 인체에 안전한 저강도 집속초음파를 사용해 뇌 신경을 조절하는 제품이다. 

고강도 집속초음파를 사용할 때보다 치료시간도 짧다는 장점이 있다. 뉴로소나는 현재 연세대 강남세브란스 병원, 인천성모병원, 서울대병원, 가천대 길병원, 이대목동병원 등에서 우울증, 치매(알츠하이머), 의식 장애, 신경병증성 통증, 수면 장애 치료 등 다양한 뇌질환 임상을 진행중이다.

이영호 재단 이사장은 “뇌질환은 환자 본인뿐 아니라 가족의 삶까지 영향을 주는 질병인데도 치료제를 문제 부위에 전달하는 것부터 힘들어 치료가 쉽지 않았다. 환자환경과 유사하게 제작한 쥐 실험에서 원하는 부위의 뇌혈관장벽을 정확히 오픈한 결과가 나온 것은 재단의 우수한 연구기술을 입증한 것이며, 뉴로소나 저강도 집속형초음파 자극시스템의 시장진출 가능성을 확인한 것”이라며 “재단의 기술을 이전받은 뉴로소나가 임상허가를 받고, 실제 병원에서 사용되길 기대한다”고 말했다.

뉴로소나 서선일 대표는 “본 연구를 통해 국내 최고 수준의 뇌혈관장벽 조절 기술을 확보함에 따라, 앞으로 뇌의 표적 부위에 약물을 효과적으로 전달하여 부작용이 적고 효과 높은 약물 전달 기술 개발이 가능해졌다”고 하면서, “뉴로소나는 앞으로 치료효과가 높으나 뇌혈관장벽 투과에 어려움을 겪고 있는 치료제를 뇌 표적부위에 정밀하게 전달할 수 있는 기술로 발전시켜, 향후 뇌 전이암 등에 대한 항암 치료제, 치매 치료제, 줄기세포 치료제 등의 약물 전달 시스템으로 상업화 할 예정”이라고 밝혔다.

MR 영상에서 흰색 영역이 MR 조영제 투과로 BBB 개통을 실험적으로 증명(사진 왼쪽), 파란색 영역이 Evans Blue 뇌투과로 BBB 개통을 실험적으로 증명(가운데), 빨간색 부분이 초음파의 압력 분포로 실험결과와 유사한 경향을 보임(오른쪽).

대구경북첨단의료산업진흥재단과 ㈜뉴로소나가 8일 뇌혈관장벽 조절 관련 두 번째 기술이전을 진행한다. 사진은 재단 이영호 이사장(왼쪽 번째), 서선일 ㈜뉴로소나 대표(왼쪽 번째), 박주영 박사(왼쪽 번째).