'돌연사 1위' 심근경색, 면역반응 조절해 치료…韓연구진 개발

ApoNV-DC의 제작 과정과 이의 심근경색 치료 메커니즘. /사진제공=KIST

우리나라 성인 돌연사 원인 1위인 심근경색을 면역 반응 조절로 치료할 수 있는 방법이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 생체재료연구센터 정윤기 책임연구원과 이주로 박사 연구팀이 가톨릭대 의대 박훈준·박봉우 박사와 함께 세포사멸이 유도된 섬유아세포로부터 유래된 나노소포체를 활용해 면역반응을 조절하는 방식의 새로운 심근경색 치료법을 개발했다고 6일 밝혔다.

심근경색은 심장에 혈액을 공급해 주는 혈관인 관상동맥이 좁아지거나 막혀 심장근육에 충분한 혈액 공급이 이뤄지지 못하고, 이에 따라 심근에 영양 및 산소 결핍이 생겨 심장 기능 부진을 일으키는 허혈성 심장질환이다.

연구팀은 세포 내 생화학적 변화에 의해 자살하는 사멸세포(Apoptotic Cell)를 원료로 하는 나노의약품을 통해 심장근육의 염증반응을 감소시킴으로써 중증 심근경색 치료의 가능성을 확인했다.

이러한 반응은 허혈성 심근경색 질환 부위에 특이적인 펩타이드와 대식세포 섭식에 특이적인 물질을 섬유아세포 표면에 부착함으로써 가능했다. 이를 위해 연구팀은 표면이 개량된 섬유아세포의 세포사멸을 유도해 항염증적인 특성을 가지면서도 심근경색 부위에 있는 대식세포에 특이적으로 전달될 수 있는 나노소포체를 개발했다.

동물실험에서는 쥐에게 정맥주사된 나노소포체가 심근경색 부위로 효과적으로 전달되고, 대식세포에만 특이적으로 다량 유입된 것을 확인했다. 그 결과, 좌심실의 수축력을 나타내는 지표인 '좌심실 박출률(LVEF)'이 4주 동안 대조군에 비해서 1.5배 이상 증가해 심박출량 개선 효과가 확인됐다. 또 심근경색 부위에서 염증 완화 효과와 함께 심근경색 부위의 섬유화를 감소시키고 심장 내 혈관 보존율과 심근세포의 생존율이 높아지는 등 심장 기능이 향상됐다.

정윤기 박사는 "세포자살이 유도된 세포로부터 생산한 나노소포체를 이용해 심근경색 질환 치료에 적용한 최초 연구이며, 줄기세포가 아닌 일반 세포를 이용하기 때문에 대량생산이 가능한 장점을 갖고 있다"라며 "앞으로 임상시험 등 치료의 유효성과 안전성 검증 연구를 진행할 계획"이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 한국연구재단 나노 및 소재기술개발사업과 세종과학펠로우십사업의 지원을 통해 수행됐다. 결과는 재료 분야 국제학술지 'Advanced Functional Materials' (IF:19.0, JCR 분야 상위 4.7%) 6월호에 게재됐다.

변휘 기자 hynews@mt.co.kr