국내 연구진이 알츠하이머병이나 파킨슨병 등과 같은 신경계 퇴행성 질환 치료제의 체내 투과 효율을 증가시킬 수 있는 새로운 나노운반체 기술을 개발했다.
광주과학기술원(GIST)은 화학과 이강택 교수팀이 포항공과대학교(POSTECH) 데 란짓(Ranjit De) 연구부교수 연구팀과 공동으로 뇌 막을 손상시키지 않고 약물을 뇌까지 전달하는 나노운반체 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
신경계 퇴행성 질환을 치료하기 위해 다양한 종류의 약물이 개발되고 있지만 '혈액-뇌 장벽(Blood-Brain Barrier, BBB)'을 투과해 중추신경계에 약물 효과를 전달하는 것은 매우 어렵다.
혈액-뇌 장벽은 높은 선택적 투과성을 가진 생리적 막을 갖고 있어 신경독성을 유발할 수 있는 물질이 중추신경계(CNS)로 쉽게 투과될 수 없도록 차단하지만 치료용 약물 분자가 중추신경계로 들어가는 것도 함께 제한하기 때문이다.
따라서 이 막을 손상시키지 않고 치료용 약물을 혈액-뇌 장벽으로 운반 및 투과를 촉진할 수 있는 새로운 고분자 나노운반체를 설계하기 위한 다양한 시도가 이뤄지고 있다.
연구팀은 효과적인 혈액-뇌 장벽 투과에 적합한 나노입자의 크기는 50~150 nm 범위, 표면 전하는 -1 ~ -45 mV 범위이며, 막대형 나노운반체는 구형 나노운반체에 비해 더 나은 혈액-뇌 장벽 투과를 나타내는 것을 밝혀냈다.
또 항체, 압타머, 펩타이드 등과 같은 물질을 사용하면 고분자 나노운반체의 표면 변형을 통해 약물 손실을 최소화할 수 있는 것도 확인했다.
이강택 교수는 "이번 연구는 신경계 퇴행성 질환의 약물 치료 효과를 극대화하기 위한 뇌 내 투과 효율을 높여 해당 질병의 치료제 개발에 새로운 방향성을 제시했다"며 "잠재적인 염증 예방 및 임상 적용을 위해 나노전달체의 안전성에 대한 연구를 지속적으로 수행할 예정"이라고 말했다.
한편 이번 연구결과는 바이오 테크놀로지(Biotechnology) 분야의 저명한 국제학술지인 'Advances in Colloid and Interface Science'에 9월 26일 온라인 게재됐다.
