현대인에게 있어서 핵자기공명이미지(MRI) 또는 컴퓨터단층촬영(CT)은 매우 익숙한 진단방법이지만, 진단할 때 함께 투여되는 조영제에 대해서는 어떤 역할을 하며 무엇으로 이루어졌는지는 대부분 잘 모르고 있다.

이러한 조영제는 일반 MRI 또는 CT 촬영만으로는 영상화가 되지 않는 혈관이나 위장 등의 내장기관에 투여하여, 각 기관별로 조영제의 흡수정도에 따라 발생되는 영상의 밝기 차이를 이용함으로써, 암이나 뇌·심혈관계 질환이 나타난 부위를 영상을 통해 자세히 진단하기 위해 사용되는 약물이다.

따라서 조영제는 혈관이나 주요기관에 투여되는 약물이므로, 기관별로 큰 흡수차이를 나타내도록 하여 미세한 부위까지 선명한 영상을 제공하면서도 체내에서 독성과 자극이 거의 없어야 하지만, 기존의 MRI 조영제의 경우 핵자기공명 현상을 일으키기 위해 필수적으로 사용되는 자성체인 산화철이 신장과 같은 기관에 강한 독성을 나타내고, 비교적 큰 입자 형태의 조영제를 사용함으로써 체내에서 면역세포(대식세포)에 의한 탐식 작용으로 빨리 제거되어 체류시간이 짧다는 문제점들을 지니고 있었다.

지금까지 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 끊임없는 기술개발이 이루어졌으며, 그 결과 ‘생체적합고분자 코팅기술’을 통해 기존의 조영제가 지녔던 산화철 자성체에 의한 독성을 최소화하였고, 또한 ‘나노기술’을 적용하여 조영제의 입자 크기를 불과 10억분의 1 미터 정도로 미세하도록 제어하여 면역세포(대식세포)에 의한 탐식작용을 회피할 수 있도록 했다.

그 뿐만 아니라, ‘표적화 기술’의 접목으로 암세포 표면의 단백질과 정확하게 결합할 수 있는 물질을 조영제 표면에 부착함으로써 보다 많은 양의 조영제가 암세포 주변에 장기간 머물면서 정밀한 진단을 위한 선명한 영상을 제공함과 동시에 조영제 표면에 함께 코팅된 맞춤형 치료약물에 의해 암세포를 직접치료 할 수도 있는 표적지향형 나노조영제가 출현하게 되었다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, 전체 조영제 분야의 특허 출원 동향을 살펴보면, 현재까지 총 895건이 출원되었고(690건 공개), 2000년 이후 완만한 출원 증가 추세와 함께 2005년 이후 현재까지 국내 출원인에 의한 특허출원비율도 21%에 불과한 것으로 나타났다.

반면에 앞에서 설명한 나노조영제 분야는 현재까지 총 319건이 출원되었으며(166건 공개), 그 중 2005년도 이후 307건이 출원되어(154건 공개) 급격한 증가 추세를 보였고, 특히 경북대, 한국과학기술연구원, 서울대 등에 의한 활발한 연구개발에 힘입어 국내출원인에 의한 특허출원비율이 71%를 차지할 정도로 급격히 높아진 것으로 나타났다.

바야흐로 몸속 구석구석을 누비는 나노조영제가 암세포 하나하나를 선명한 영상으로 진단함과 동시에 개인별 맞춤형 의약품으로 효과적으로 치료하는 시대가 도래하여 새로운 질병치료 분야로 자리매김하고 있다.

이운한 / 논설위원실장