KAIST, 몸속 물질 이용… 염증 치료제 개발

▲ 전상용 교수

난치성 염증질환 치료 기대

국내 연구진이 난치성 염증질환의 치료가 기대되는 새로운 항염증 나노의약품 개발에 성공했다.

KAIST(총장 강성모)는 생명과학과 전상용 교수 연구팀(1저자 이용현 박사)이 체내의 항산화물질을 이용, 대량생산과 곧바로 임상적용이 가능한 나노 염증치료제를 개발했다고 19일 밝혔다.

빌리루빈이라 불리는 생리활성물질 기반 100나노미터(㎚) 크기의 이 약품은 만성 및 급성 난치성 염증질환 치료에 쓰일 것으로 기대된다.

최근 들어 나노소재의 질병 진단 및 치료용 의약품이 개발되고 있으나 약품 대부분이 인공소재로 이뤄져 생분해성과 생체적합성이 낮은데다 이러한 약품들이 신체에 장기간 남아 있으면 잠재적인 독성을 유발할 가능성이 있어 실제 임상적용이 되는 예는 소수에 불과하다.

이에 전 교수팀은 이미 몸속에 존재하는 항산화 및 면역조절 물질인 빌리루빈의 장점을 이용, 약 100㎚ 지름의 빌리루빈 나노입자로 재탄생시켰다.

빌리루빈은 노란색 담즙 색소로 혈중 농도가 짙어지면 황달의 원인이 돼 예전에는 쓸데없는 물질로 여겨졌지만 근래 발표된 역학조사에서 빌리루빈의 혈중 농도가 다소 짙으면 심혈관 질환이나 암 발병 우려가 현저히 낮아진다는 사실이 밝혀졌다.

아울러 빌리루빈은 여러 활성산소를 제거하고 염증과 관련된 면역세포를 조절하는 등의 기능으로 세포와 조직을 보호한다는 사실이 동물실험에서 확인됐다.

하지만 물에 거의 녹지 않는 특성 때문에 빌리루빈을 실제 치료에는 적용하지 못했다.

이러한 문제해결을 위해 전 교수팀은 빌리루빈에 초 친수성 고분자인 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)을 결합한 ‘페길화된 빌리루빈’을 합성해 수용액에서 자가 조립된 빌리루빈 나노입자를 만들어냈다.

빌리루빈 나노입자는 항산화 및 항염증 효능을 그대로 유지하면서 신체에 축적되지 않고 배설된다.

연구팀은 동물실험에서 효능을 확인하고 빌리루빈 나노입자가 대장염 모델 외에도 허혈성 간질환, 천식, 췌장소도세포 이식 동물 모델에서 우수한 효과를 보여 향후 범용 항염증 나노의약품이 될 수 있을 것으로 기대했다.

연구팀은 “빌리루빈 나노입자는 우리 몸속에 존재하는 생리활성물질과 친수성 고분자가 접합된 간단한 화학물질로 구성됐다”며 “생분해성 및 생체적합성이 높고 대량 생산이 가능해 바로 임상 적용이 가능하다. 앞으로 국내외 연구진들과 전임상 및 임상시험을 수행할 예정”이라고 전했다.

이번 연구는 화학분야 저명학술지 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie international Edition)’ 5월 4일자 온라인 판에 게재됐다. 이승규 기자 esk@