혈관내피세포의 수용체를 활성화시켜 세포보호작용을 나타내는 나노약물전달체 (TFMG)의 개념도.© News1

패혈증을 억제하는 나노 약물전달체가 국내 연구진에 의해 개발돼 기존의 단점을 극복한 치료제 개발에 대한 기대감이 높아지고 있다.

미래창조과학부와 한국연구재단은 7일 경북대 배종섭 교수, KIST 김인산 박사 공동연구팀이 '나노 약물전달체'를 개발했다고 밝혔다.연구팀에 따르면 이 전달체는 혈관 내피세포의 세포막 보호 및 항염증 효과를 활성화시키는 수용체*에 약물을 효율적으로 전달할 수 있다.

기존 패혈증 치료제 자이그리스®(Activated Protein C, 이하 APC**)는 정상적인 혈액 응고를 방해하는 부작용과 약물 주사 후 효능이 반으로 줄어드는 시간이 지나치게 짧다는 단점 등이 있었다.

나노약물전달체 (TFMG)의 결합력 확인.© News1

이에 연구팀은 체내에서 철의 주요한 저장물질이며, 24개의 구성단위(subunit)가 공 모양으로 자가 조립 돼 쉽게 약물 전달체를 형성할 수 있는 페리틴***을 이용했다.혈관 내피 세포에서 항염증 작용을 하는 EPCR 단백질 수용체, 혈액응고 등에 관여하는 PAR-1 단백질 수용체를 활성화시킬 수 있는 부위를 페리틴을 중심으로 양쪽 말단에 결합시켜 나노 약물전달체(PC-Gla****-Ferritin-TRAP*****)를 만들었다.

이를 통해, PC-Gla 및 TRAP를 보다 효율적으로 수용체(EPCR, PAR-1)를 활성화, APC의 항응고 부작용을 해결함과 동시에 31분 정도이던 짧은 반감기를 5시간43분으로 10배 이상 향상시켜 효능을 개선했다.

배 교수는 "살인진드기, 에볼라 그리고 메르스 바이러스로 인한 사망 원인이 패혈증으로 밝혀졌으나 현재 공인된 치료제가 없는 실정"이라고 밝혔다.

그러면서 "이번 연구로 만들어진 약물을 토대로 향후 추가적인 실험 및 임상시험이 이뤄져 새로운 패혈증 치료제가 개발되길 바란다"고 덧붙였다. 

경북대 배종섭 교수(왼쪽), KIST 김인산 박사.© News1

한편 이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(중견연구자지원사업)과 보건복지부 연구중심병원R&D사업 등을 통해 수행됐다.

연구 결과는 재료분야의 권위 있는 학술지인 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 온라인 판에 9월29일 게재됐다.

* 수용체 : 세포 밖에서의 자극을 인식, 세포에 특정한 반응을 일으키는 단백질 구조체.

** APC는 EPCR과 PAR-1(Protease activated receptor-1)을 활성화시켜 세포 보호 작용, 항염증 작용 등을 나타내는 물질. 자이그리스는 APC를 상품화한 제품.

*** 페리틴(Ferritin): 나노크기의 다른 치료약물 전달체보다 안정적이고 체내 면역반응도 작으며, 유전적, 화학적인 변화가 용이한 내인성 물질. 

**** PC-Gla: 기존 치료제 APC에서 혈관내피세포 단백질 C 수용체(EPCR)를 활성화시키는 부위.

*****TRAP(Thrombin Receptor agonist Peptide) : PAR-1을 활성화시키는 부위.


etouch84@news1.kr