​​ⓒ데일리포스트=이미지 제공 / 가천대 길병원​​
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[데일리포스트=송협 선임기자] “이번 연구는 대기오염물질이 호흡기질환에 영향을 미치는 환경유해인자를 분석하고 나아가 이를 관리하기 위한 기초자료로 활용되며 호흡기질환 예방과 환경성 폐 질환 발병을 낮추는 효과를 기대할 수 있을 것으로 전망됩니다.” (가천대 길병원 호흡기내과 정성환 교수)

대기 중에 떠다니는 고체나 액체 형태의 미립자를 유발하는 가습기 살균제와 같은 에어로졸이 인체에 미치는 영향을 예측하는 플랫폼이 국내 연구진에 의해 구축된다.

연구진은 4차 산업시대 핵심 기술인 3D 바이오 프린팅을 통해 인체 호흡기와 동일한 모델을 제작하고 이를 활용해 유해인자별 독성을 예측하는 바이오마커가 개발될 전망이다.

가천대 길병원 호흡기내과 정성환·박정웅·경선영 교수팀과 흉부외과 손국희 교수, 그리고 가천대학교 이진우 교수팀은 최근 환경부 산하 한국환경산업기술원의 지원을 받아 환경성질환 예방관리 핵심기술개발사업 일환인 ‘환경성 폐 질환 독성 예측 플랫폼 개발’을 5년간 진행할 예정이다.

이번 연구는 에어로졸 형태의 환경오염물질의 인체 독성을 예측하고 동물시험을 대체하며 다양한 환경 유해물질로 호흡기질환의 발생 기전 규명이 목표다.

연구는 3D 바이오 프린팅 기술을 활용해 인천 호흡기(인후, 기관, 기관지, 폐)를 실제 조직과 유사하고 정밀하게 구축해 시작되며 3D 호흡기 모델 제작은 손국희, 이진우 교수가 협동 연구로 진행하게 된다.

구축된 3D 호흡기 모델은 국내 실내외 대기환경을 고려한 에어로졸 형태의 환경유해인자를 노출시키며 이후 각 환경유해인자가 인체 호흡기에 어떤 경로로 유입되고 질병을 일으키는지 분석하게 된다.

연구진은 에어로졸의 세포노출기술을 확립하고 각각의 환경유해인자에 대한 독성을 개별적으로 평가하는데 결국 호흡기 독성 예측 바이오마커를 개발, 환경성 폐 질환 독성 예측 플랫폼을 구축하는 것이 최종 목표다.

구체적인 플랫폼 구축 방향은 시험물질대상 선정 및 에어로졸 노출시스템 제작 ▲3D 인체 호흡기 모델에서 환경유해인자가 미치는 호흡기 독성 영향 평가 ▲환경유해인자에 의한 환경성 폐질환 영향인자 데이터 베이스 구축 ▲동물모델을 통한 환경유해인자 바이오마커 후보의 재현성 확인 ▲환경성 폐 질환 관리를 위한 환경유해인자별 관리 등이다.

한편 정성환 교수는 지난해 가습기 살균제에 의한 천식 피해 특성 연구를 비롯해 2019년 미세먼지·황사 건강피해 인지·대응도구 및 활용 방안 개발 등 환경유해인자가 인체에 미치는 영향을 파악하고 예방과 관리를 위한 연구 활동을 지속하고 있다.

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