항생제 사용량 1/10로 줄이는 나노 약물 전달체 개발

박테리아 감염 염증반응 조직만 선별적으로 항생제 전달



[caption id="attachment_390512" align="aligncenter" width="730"] [사진제공=서울아산병원][/caption][한의신문=김대영 기자] 박테리아 감염 염증반응이 일어난 조직에만 선별적으로 항생제를 전달함으로서 기존 항생제 사용량을 1/10 수준으로 줄여 주는 나노 약물 전달체가 개발돼 항생제 사용량을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 보여 주목된다.



23일 서울아산병원에 따르면 주진명 융합의학과 교수팀은 파지 디스플레이(phage display) 기술을 이용해 박테리아 감염 염증반응이 일어난 조직만 선별적으로 표적화하는 CARGGLKSC 염기서열의 펩타이드를 발견하고 이 펩타이드를 생분해성 실리콘 나노입자에 붙여 포도상구균에만 선택적으로 항생제를 전달하는 전달체를 개발했다.



파지 디스플레이는 다양한 종류의 파지(phage·세균을 숙주로 하는 바이러스, 박테리오파지)를 이용해 펩타이드(특정 표적을 인식하는 단백질의 일종)를 발굴하는 기술이다.



그리고 연구진은 포도상구균에 감염돼 급성 폐렴이 생긴 쥐에게 반코마이신 항생제를 정맥주사로 투여했을 때와 나노 약물 전달체로 투여했을 때를 비교한 결과 나노 약물 전달체를 이용했을 때 정맥주사로 투여할 때의 10분의 1 용량으로도 폐렴이 완치됐다.



포도상구균에 감염돼 급성 폐렴에 걸린 쥐는 48시간 생존율이 40%에도 미치지 못할 만큼 치명적인데 이번에 개발된 나노 약물 전달체를 이용하면 적은 양의 항생제로 박테리아 감염을 치료하고 건강한 조직에 미치는 영향을 줄여 항생제 독성에 의한 부작용도 줄일 수 있다.



이번에 발견한 펩타이드는 세균 뿐 아니라 세균이 침투한 염증성 백혈구도 표적으로 삼을 수 있어 신약 개발 가능성도 높아졌다.



주진명 교수는 "나노과학 기술이 발전하면서 효과적 약물 전달체 개발 등 의학기술에도 적용할 수 있는 다양한 방법이 연구되고 있다"며 "감염성 질환은 전파되기 전 빠른 진단과 치료가 필요하기 떄문에 화학, 생물학, 공학, 의학 등 다양한 배경을 가진 연구자들이 협력한 융합연구를 통해 개발이 체계적으로 이뤄져야 한다"고 밝혔다.



한편 미국 캘리포니아대학 샌디에이고, SBP 의학연구소, 이탈리아 메시나 대학, 에스토니아 타르투 대학과 공동으로 진행된 이번 연구는 교육부의 이공학개인기초연구지원사업과 보건복지부의 보건의료기술 연구개발사업 등의 지원을 통해 수행됐다.



연구결과는 국제 학술지인 네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering) 온라인 최신판에 게재됐다.