코로나19 폐 손상 억제 길 열리나…차세대 나노약물 전달기술 개발

성균관대, 미 연구진과 신개념 '지질나노입자' 개발
폐 손상 유발 '호중구' 면역세포만 효과적 억제

박우람 성균관대 교수 연구팀은 미국 연구진과 공동으로 코로나19 감염에 따른 폐 손상을 억제할 수 있는 나노약물전달기술을 개발했다. 아이클릭아트 제공

박우람(윗쪽 왼쪽 첫번째) 성균관대 교수와 한미 국제 공동연구팀.

한미 공동 연구진이 코로나19 감염에 따른 폐 염증과 조직 손상을 억제할 수 있는 차세대 나노약물전달 기술을 개발했다.

한국보건산업진흥원은 박우람 성균관대 융합생명공학과 교수 연구팀이 미국 하와이대 연구팀과 함께 코로나19 감염 시 폐 손상을 유발하는 면역세포인 호중구를 정밀하게 억제할 수 있는 신개념 지질나노입자(LNP) 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

백혈구의 일종인 호중구는 세균, 바이러스 등과 만나면 가장 먼저 싸우는 대표적인 면역세포로 과도하게 활성화되면 정상 조직을 손상시킬 수 있다.

코로나19 증상이 악화되는 현상으로는 면역세포인 호중구가 과도하게 활성화되면서 호중구 세포외덫(NET)을 형성하고, 그 과정에서 정상 폐조직까지 손상시켜 폐 염증을 유발한다. 호중구 세포외덫은 호중구가 세균이나 바이러스를 잡기 위해 세포 밖으로 뿌리는 그물망 형태의 DNA 및 단백질을 의미한다.

기존의 호중구 세포외덫 억제 치료제는 분해 속도가 빨라 약효 지속시간이 짧고, 표적 전달 효율성이 낮아 실질적인 치료 효과에 한계가 있었다.

연구팀은 코로나19 감염 마우스 동물모델을 이용해 폐 조직 내 호중구만을 선택적으로 표적할 수 있는 지질나노입자를 개발하고, 호중구 세포외덫 억제제를 폐 내 호중구에 정확하게 전달하는 데 성공했다. 지질나노입자는 지방과 비슷한 물질인 지질로 만들어진 아주 작은 입자로, 약물이나 유전물질을 몸 속 세포에 안정적으로 전달하는 운반체 역할을 한다.

연구팀은 기존 약물 대비 10분의 1 수준의 용량으로 뛰어난 효과를 보였고, 폐 염증과 조직 손상 등 코로나19 감염으로 인한 피해를 현저히 줄이는 결과를 얻었다.

연구책임자인 박우람 성균관대 교수는 "이번 연구는 폐 호중구를 정밀 표적해 코로나19와 다른 호흡기 질환의 세포외덫 관련 합병증을 최소한의 부작용으로 효과적으로 제어할 수 있음을 보여준 최초 사례"라며 "앞으로 국제적 협력 연구를 통해 임상 적용 가능성을 더욱 높일 계획"이라고 말했다.

이 연구결과는 약물전달 분야 국제 학술지 '저널 오브 컨트롤드 릴리즈(10일)'에 게재 예정이다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr