패혈증 억제 나노 약물 전달체 개발

국내 연구팀, 앞으로 새로운 치료제 개발 기대

▲패혈증을 억제하는 나노 약물 전달체의 개념도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 국내 연구팀이 패혈증을 억제하는 나노 약물 전달체가 개발했다. 패혈증은 미생물(바이러스, 세균 등)에 의해 혈액이 감염돼 전신에 염증반응이 일어나는 현상을 말한다. 세계적으로 세 번째로 높은 사망률(초기패혈증 20∼40%, 중증패혈증 40∼70%, 패혈쇼크 80%이상)을 나타내는 난치성 질환이다.

기존의 패혈증 치료제 자이그리스®(Activated Protein C, 이하 APC)는 정상적 혈액 응고를 방해하는 부작용과 약물이 주사된 후 효능이 반으로 줄어드는 시간(반감기)이 지나치게 짧은 단점으로 인해 그 효과가 미미한 한계가 있었다.이를 해결하기 위해 연구팀은 체내에서 철의 주요한 저장물질이며 24개의 구성단위(subunit)가 공 모양으로 자가 조립 돼 쉽게 약물 전달체를 형성할 수 있는 페리틴을 이용했다. 혈관 내피 세포에서 항염증 작용을 하는 EPCR 단백질 수용체와 혈액응고 등에 관여하는 PAR-1 단백질 수용체를 활성화시킬 수 있는 부위를 페리틴을 중심으로 양쪽 말단에 결합시켜 나노 약물전달체(PC-Gla-Ferritin-TRAP)를 만들었다.

페리틴(Ferritin)은 나노크기의 다른 치료약물 전달체보다 안정적이고 체내 면역반응도 작으며 유전적, 화학적 변화가 쉬운 내인성 물질을 말한다. 이를 통해 PC-Gla와 TRAP를 보다 효율적으로 수용체(EPCR, PAR-1)를 활성화해 APC의 항응고 부작용을 해결함과 동시에 31분 정도이던 짧은 반감기를 5시간 43분으로 10배 이상 향상시켜 효능을 개선했다.

연구팀이 제작한 나노약물이 패혈증 쥐 모델의 생존율을 개선시키고 패혈증으로 인한 장기 손상, 혈관 염증 반응을 저해하는 효과를 검증했다.경북대 배종섭 교수와 KIST 김인산 박사 공동연구팀이 이번 연구를 수행했다. 연구 결과는 재료분야 학술지인 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 온라인 판에 9월 29일자(논문명 : A double-chambered protein nanocage loaded with thrombin receptor agonist peptide (TRAP) and γ-carboxyglutamic acid of protein C (PC-Gla) for sepsis treatment)에 실렸다.

배종섭 교수는 "살인진드기, 에볼라, 메르스 등 사망 원인이 패혈증으로 밝혀졌는데 현재 공인된 치료제가 없는 실정"이라며 "이번 연구로 만들어진 약물을 토대로 앞으로 추가적 실험과 임상시험을 할 예정"이라고 말했다. 새로운 패혈증 치료제가 개발돼 감염으로 인한 사망자를 줄이고 감염증 공포로부터 벗어났으면 좋겠다는 소망도 전했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr