독감과 폐렴 개선효과 입증된 나노미터 크기의 특효 치료제

인플루엔자 바이러스를 억제할 수 있는 새로운 호흡기 치료제가 개발됐다. 인플루엔자 바이러스는 흔히 독감이라 알려져 있는 급성 호흡기 질환 인플루엔자를 유발하는 바이러스다. 상기도를 통한 폐 조직 침투 속도가 빨라 단시간 내에 다수의 감염자를 발생시킬 수 있다. 단순히 높은 전파력을 가지고 있는 것이 아니라, 급성 폐렴과 같은 합병증을 일으킬 수도 있는 위험한 바이러스다.

2017년 발견,
나노 입자 치료제로 탄생하다

이번에 개발된 호흡기 치료제는 흡입이 가능한 ‘나노 입자 치료제’로, 서울대학교병원과 카이스트 공동 연구팀의 작품이다. 서울대학교병원 이비인후과 김현직 교수와 카이스트 바이오및뇌공학과 박지호 교수, 카이스트 의과학대학원 박수형 교수의 공동 연구팀은 기존 인플루엔자 치료에 사용되던 약제와 다른 제형이되 흡입하는 형태로 사용할 수 있는 치료제를 개발하고자 연구를 진행해왔다. 기존 치료법은 경구 투여 형태의 약물과 주사 방식의 약제인데, 이들은 약제에 대한 내성 문제, 부작용 문제와 같은 한계점이 지적돼 왔었다. 이번 나노 입자 치료제 개발이 시작된 계기라 할 수 있다.

이번 치료제는 직경 200nm 크기의 입자에 항바이러스 면역 반응을 강화하는 ‘인터페론-람다’와 영유아 폐기능부전증 치료에 사용되는 폐 계면활성제(폐 표면활성제)를 결합한 형태로 만들어졌다. 인터페론-람다는 김현직 교수의 연구팀이 지난 2017년 새롭게 발견한 단백질로, 호흡기 바이러스에 강력한 효과가 있음을 밝혀낸 물질이다. 폐 계면활성제는 폐포 면을 부드럽게 하는 역할을 하는 물질이다. 임신 35주 정도부터 분비되는 것으로 알려져 있어, 신생아가 그보다 일찍 태어나는 경우 폐 계면활성제 부족으로 호흡곤란 증후군이 나타날 수 있다.

인터페론-람다를 탑재한 나노 입자는 200nm(나노미터) 이하 크기로, 흡입 시 직접 폐 조직에 도달해 바이러스를 죽이고 면역 반응을 강화시키도록 유도한다. 이를 통해 독감 치료는 물론 급성 폐렴도 완화시킬 수 있다는 동물실험까지 완료했다. 이번에 개발된 나노 입자 치료제를 적용한 후 3일 경과된 시점부터 폐에서 바이러스 감염이 억제되는 효과가 관찰된 것이다.

빠른 바이러스 인플루엔자, 빠른 치료제로 잡는다

인터페론-람다는 2017년 발견 당시 기존 인터페론-알파, 베타에 비해 항바이러스 기능이 뛰어난 것으로 알려졌다. 하지만 이번 연구 개발 결과를 통해, 인터페론-람다를 단독으로 흡입하는 것보다 나노 입자에 탑재해 흡입했을 때 바이러스 감염을 억제하는 속도가 더 빠르게 나타났다. 나노 입자 크기로 폐 조직에 직접적으로 도달해 작용하는 방식이 주효했다는 증거다.

인플루엔자는 매년 겨울철이 되면 적극 활동하며 감염을 유행시킨다. 대체로 10월부터 4월까지 폭넓게 활동하는 편이기 의료계에서는 해마다 겨울이 다가오기 전 즈음 인플루엔자 바이러스 예방 접종을 적극 권고하고 있다. 통상 전체 인구의 10~20%에 해당하는 감염자가 발생한다는 통계가 있을 만큼 인플루엔자로 인한 피해가 만만치 않은 탓이다.

이번에 개발된 나노 입자 치료제는 감염 초기, 바이러스가 체내에 자리잡고 활동하기 전 바이러스를 신속하게 사멸시키고 면역반응을 강화할 수 있도록 유도하는 효과가 입증됐다. 인플루엔자의 빠른 전파 및 감염 확산에 대응한 최적의 작용 기전인 셈이다. 이번 연구 결과를 통해 집단 감염의 대표적 원인 중 하나로 꼽히는 인플루엔자 바이러스에 대한 즉효 치료제가 상용화되기를 바란다.