부산대 유진욱 교수팀, 헬리코박터 표적 치료 스마트 나노입자 개발

항생제 내성 문제 해결
홍합 접착 원리 응용
균 제거 효율 10배 향상

홍합 접착 원리를 이용해 헬리코박터균 표적 치료 나노입자를 개발한 부산대학교 제약학과 유진욱 교수(왼쪽)와 제1저자인 김현우 박사과정생.(사진=부산대 제공)

부산대학교 연구진이 홍합의 접착 원리를 응용해 위 점막 깊숙이 숨은 헬리코박터균에만 항생제를 집중 전달함으로써 치료 효율을 10배 높인 스마트 나노입자 시스템을 개발했다.

부산대 제약학과 유진욱 교수 연구팀은 폴리도파민 계면공학 기술을 적용해, 위 점액층은 자유롭게 통과하고 병원균에는 강력하게 부착해 약물을 전달하는 신개념 나노입자 시스템 개발에 성공했다고 13일 밝혔다.

이번 연구는 기존 고용량 항생제 복용에 의존해온 헬리코박터 파일로리 치료의 한계를 극복하고, 항생제 내성 문제를 획기적으로 줄일 수 있는 정밀 국소 치료의 길을 열었다는 평가다.

연구팀이 설계한 스마트 나노입자는 위장 내 환경에 따라 기능이 변하는 다단계 전략을 취한다.

강산성 환경에서는 약물 누출을 막으며 안정성을 유지하고, 점액층에서는 뮤신과의 상호작용을 최소화해 깊숙이 침투한다.

이후 감염 부위에 도달하면 별도의 표적 분자 없이도 헬리코박터균에 강력하게 접착돼 항생제를 집중 투하한다.

실제 질환 모델 실험 결과, 나노입자는 궤양 조직 내부 400μm 깊이까지 침투해 균을 99.9% 제거하는 성과를 거뒀다.

특히 이번 기술은 기존 임상에서 사용되는 항생제 용량의 10분의 1만으로도 동일한 치료 효과를 거둬, 약물 오남용과 내성 확산을 방지하는 데 큰 기여를 할 전망이다.

유진욱 교수는 "이번 연구는 위장 내 약물 전달의 모순을 해결해 항생제 내성을 줄이고 치료 효율을 높이는 전략을 제시한 것"이라며 "앞으로 다양한 감염성 염증 질환에서 생물학적 장벽을 극복하는 나노치료 기술로 폭넓게 응용될 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '저널 오브 컨트롤드 릴리스' 3월호에 게재됐다.

부산=김성욱 기자