광주과학기술원 권인찬 교수 연구팀이 소프트 콘택트렌즈에 비타민을 첨가, 약물전달 효율을 높인 녹내장 치료용 콘텍트렌즈를 개발했다.
녹내장은 안압의 상승으로 시신경이 눌림으로서 발생하는 안구질환이다. 녹내장 약물은 상승된 안압을 하강시키기 위해 투여된다. 그러나 안약 형태의 약물은 규칙적으로 점안하기 쉽지 않으며 눈물 등에 의해 쉽게 제거된다. 이같은 문제를 해결하기 위해 콘텍트렌즈를 통한 약물 전달 치료법이 연구되고 있다.
시중에 판매되는 소프트 콘텍트렌즈는 친수성 하이드로젤로 만들어져 약물을 담기에 적합하다. 하이드로젤 내 친수성 사슬로 구성된 삼차원 그물이 약물을 흡수해 저장하기 때문이다. 콘텍트렌즈를 착용하면, 안구표면 눈물환경에 놓이게 된 약물이 농도 차에 방출돼 바로 안구로 흡수된다.
그러나 일반 콘텍트렌즈의 약물 흡수량은 한계가 있다. 이를 해결하기 위해 콘텍트렌즈의 구성 성분을 보완해 약물 흡수량을 증가시키려는 연구도 진행되고 있다. 그러나 기존의 콘텍트렌즈 제조 공정에 새로운 방법(새로운 구성 성분 합성, 나노파티클 첨가 등)이 추가되면 공정비용이 상승한다. 이는 치료용 콘텍트렌즈의 단가가 높아지는 원인이 된다.
이에 권인찬 교수와 이다솜 석사과정생이 주도해 생체 적합성이 높은 비타민 E, 비타민 A를 pHEMA(소프트콘텍트렌즈의 주재료로 쓰이는 고분자)를 주재료로 하는 콘텍트렌즈에 첨가해 녹내장 치료용 콘텍트렌즈를 개발했다.
연구팀은 약물주입 단계에서 간단하게 비타민을 첨가해 약물 주입 효율을 증가시켰다. 첨가된 비타민 A와 E는 렌즈 내부에서 서로 뭉쳐 고착화돼 표면을 조성한다. 이 조성된 표면은 녹내장 약물을 더 많이 흡수해 머물 수 있게 한다. 이렇게 개발된 렌즈에 필요한 녹내장 약물은 일반 콘텍트렌즈에 필요한 것보다 20% 감소한 양으로, 경제적인 치료용 콘텍트렌즈로 사용이 가능하다.
또한 첨가된 비타민은 자체적인 안구 보호 효능으로 녹내장의 치료 효과를 극대화시킨다. 비타민 A는 안구 건조증의 예방과 치료에 효능을 보이며, 비타민 E는 항산화와 자외선 차단의 기능이 있으며 상처 치료에 주로 쓰인다.
권인찬 교수는 “치료용 콘텍트렌즈는 녹내장처럼 지속적인 치료를 요하는 안구질환을 효과적으로 치료하는 차세대 치료법 중 하나가 될 것”이라며 “이번 연구로 치료용 콘텍트렌즈가 상용화에 한 발 더 다가선 것으로 보인다”고 연구의 의의를 밝혔다.
이번 연구는 한국연구재단이 지원한 지역혁신인력양성사업(교육부 소관사업)을 통해 거둔 성과로, 세계 3대 학술지 Nature의 자매지인 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’에 9월 28일자로 게재됐다.