수술 없이 초음파로 뇌질환 고친다… 융합생명공학과 박우람 교수팀, 95억 규모 미래 의료기술 개발 총괄

- 과기정통부 주관 차세대 의료혁신 연구과제 선정… 2030년까지 5년간 추진

- 성균관대 중심 산·학·연·병 드림팀 결성, 교모세포종 등 난치성 뇌질환 치료 새 지평

융합생명공학과 박우람 교수 연구팀이 주도하는 ‘SMART-BRAIN(스마트-브레인)’ 연구가 과학기술정보통신부 바이오·의료기술개발사업의 핵심 과제로 최종 선정되었다. 한국연구재단이 지원하는 이번 대형 프로젝트에는 정부지원금 약 95억 원이 투입되며, 본교가 주관기관으로서 2026년 4월부터 2030년 12월까지 약 5년 동안 연구 전 과정을 총괄 지휘한다.

이번 연구의 핵심은 몸 바깥에서 쏘아 보낸 초음파 자극을 이용해 머리를 열지 않고도 약물을 뇌 속 깊은 곳까지 정확하게 배달하는 ‘능동형 약물전달 플랫폼’을 개발하는 것이다. 뇌종양이나 치매처럼 약을 먹어도 효과가 잘 나타나지 않던 난치성 뇌질환을 안전하고 정밀하게 치료할 수 있는 원천기술을 확보하겠다는 도전이다.

현재 병원에서 쓰이는 알약이나 주사는 약물이 몸속 장벽에 가로막혀 필요한 부위까지 스스로 찾아가기 어렵다는 한계가 있다. 특히 이번 연구가 집중 치료하고자 하는 ‘교모세포종’은 가장 악독한 뇌종양으로, 수술과 항암제를 모두 동원해도 환자의 평균 생존 기간이 15개월에 불과한 위험한 질병이다. 이 병이 무서운 가장 큰 이유는 뇌를 보호하는 든든한 성벽인 ‘혈뇌장벽(BBB)’ 때문에 아무리 좋은 항암제를 주사해도 정작 암세포가 있는 곳까지 약이 거의 도달하지 못하기 때문이다.

박우람 교수팀이 주목한 ‘초음파’는 몸에 칼을 대지 않고도 깊은 곳까지 안전하게 에너지를 보낼 수 있는 획기적인 열쇠다. 연구팀은 초음파를 받았을 때만 반응하여 약물을 터뜨리는 특수한 미세 입자인 ‘메타나노구조체’를 만들고, 이를 정밀하게 조절하는 초음파 장치를 하나로 묶은 통합 시스템을 개발한다. 약물이 가야 할 위치와 터지는 타이밍, 약의 양을 몸 밖에서 자유자재로 조절하는 것은 물론, 치료 과정을 화면으로 동시에 모니터링하는 기술까지 포함된다.

이번 프로젝트는 본교를 중심으로 포항공과대학교(POSTECH), 가톨릭대학교, 나노소재 전문기업 ㈜메디아크가 공동으로 참여하며, 서울성모병원 등 국내 최고 수준의 병원까지 합류했다. 이로써 연구소와 대학, 기업, 병원이 모두 힘을 합친 완벽한 ‘융합 드림팀’을 완성해 실질적인 치료제 개발에 나선다.

이 연구가 성공하면 뇌종양 환자들이 수술 통증 없이 안전하게 치료받을 수 있는 길이 열린다. 나아가 이 기술은 파킨슨병이나 알츠하이머병(치매) 같은 다양한 뇌질환 치료에도 똑같이 활용할 수 있어, 전 세계 의료 시장에서 우리나라의 의학 기술 경쟁력을 획기적으로 높이는 전환점이 될 것으로 기대된다.