광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 태기융 신소재공학부 교수팀이 2종의 항산화효소가 담지된 염증성 장질환(IBD) 치료제를 개발했다고 22일 밝혔다.
연구팀은 2종의 항산화효소 고효율 포집이 가능한 나노전달체를 지속적으로 연쇄반응을 일으키는 나노반응기로 설계했다. 이러한 나노반응기는 염증조직 부위에서 과도하게 증가한 활성 산소종(ROS)을 산소로 변환해 효과적인 염증조직을 회복시킬 수 있다.
ROS는 적정한 농도에서는 세포의 기능을 조절하는 데 관여한다. 하지만 내·외부 요인으로 과도하게 생성되면 세포와 조직을 손상시켜 IBD 뿐만 아니라 심혈관질환, 신경질환, 조직 병리 등 다양한 질환을 유발한다. 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD)와 카탈라아제(CAT)는 염증조직 주변 활성산소 생성을 낮추고 세포 손상을 방지할 수 있는 체내 대표 항산화효소다. SOD는 초과산화물 이온과 반응해 과산화수소로 변환시키는 작용을 하고 이 과산화수소는 CAT에 의해 산소기체로 변환돼 SOD와 CAT 연쇄반응으로 활성산소를 제거하고 산소를 공급한다.
연구팀이 개발한 나노반응기는 생체내 주입 시 염증부위로 선택적 전달이 가능하고, 2종의 항산화효소 연쇄작용 반응을 향상시켜 염증부위에만 선택적으로 해독작용을 일으킨다. 이러한 나노반응기를 주요 염증반응 가운데 하나인 장염증질환 쥐 모델에 주입해 SOD와 CAT의 2종 항산화효소를 담지한 결과, 나노반응기그룹에서 다른 비교 그룹군에 비해 염증반응을 줄이고, 염증조직도 빨리 회복시킬 수 있다는 사실을 확인했다.
태기융 교수는 “이번 연구 성과는 장염증성 질환 뿐 아니라 다양한 염증 조직 치료에 적용 가능하고 손상된 조직 회복에 도움이 될 수 있다”며 “염증 치료제로 효과를 전체적으로 향상시킬 수 있는 중요한 가능성을 제시했다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 사업 및 기초연구실 사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 약리학 분야의 저명 학술지인 '저널 오브 컨트롤드 릴리즈' 온라인으로 게재됐으며 4월호 표지 논문으로 선정됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
