성균관대, '코로나 후유증·폐섬유화 동시 차단' 나노치료제 개발

화학과 이원화 교수 연구팀
면역세포 과반응 억제…폐 감염 질환 후유증 선제적으로 예방

(위 왼쪽부터) 성균관대 화학과 이원화 교수, 글로벌바이오메디컬공학과 박천권 교수, 융합생명공학과 박우람 교수, (아래 왼쪽부터) 성균관대 화학과 이혜진 박사과정생, 김지선 박사과정생, 글로벌바이오메디컬공학과 이나경 박사과정생. (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 성균관대는 이원화 화학과 교수 연구팀이 글로벌바이오메디컬공학과 박천권 교수, 융합생명공학과 박우람 교수, 영남대병원, 하와이주립대와 공동으로 폐 감염 질환 치료의 새로운 해법을 개발했다고 16일 밝혔다.

코로나19 회복 후에도 지속되는 만성 염증과 폐섬유화를 일으키는 '코로나 후유증'의 원인이 밝혀지고 있다.

우리 몸의 면역세포인 호중구(세균 감염을 막는 백혈구의 한 종류)가 과도하게 활성화되면서 끈적한 그물 같은 구조물인 'NET(세포외 덫)'을 형성하는데, 이것이 폐에 쌓여 콜라겐 축적을 가속화하고 후유증을 진행시킨다.

이에 성균관대 공동연구팀은 이 문제에 주목해 NET을 제거하고 호중구의 과활성을 억제하는 새로운 나노기술을 개발했다.

연구팀이 개발한 치료법은 두 단계로 구성된다. 먼저 이미 생성된 NET을 분해하는 약물을 특수 나노입자에 코팅한 'NET 분해 나노입자'를 개발했다. 이 나노입자를 기도 흡입 방식으로 폐에 직접 전달하면 폐포내 NET을 효과적으로 제거할 수 있다.

순차적 나노입자 투여를 기반으로 한 호중구 매개 폐섬유화증 억제 기전. (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

NET 형성 자체를 억제하는 약물을 나노입자에 담고, 호중구만을 정확히 찾아가는 표적 항체를 결합한 다기능성 나노입자를 정맥주사로 투여해 호중구 과활성을 원천 차단하는 순차적 치료 전략을 제시했다.

폐 염증을 일으킨 실험용 쥐에 개발한 나노입자를 적용한 결과, 치료 효과가 뚜렷하게 나타났다. 더해 치료 메커니즘도 명확히 밝혀졌다. 나노입자 투여 후 호중구 유입과 NET 형성에 관여하는 주요 염증 신호 물질들의 수치가 크게 감소했다.

또한 염증과 섬유화에 관련된 세포 내 신호 전달 과정과 조직 재구성 관련 경로가 억제돼 나노입자가 광범위한 염증·섬유화 반응을 조절하는 것으로 나타났다.

특히 주목할 점은 실제 코로나19 환자에서 채취한 호중구를 활용한 실험에서도 치료 효과가 입증됐다는 점이다.

이번 치료법은 혈중 세포 파편 물질, NET, 염증 효소 등 모든 염증 지표 수치를 낮추고 호중구 생존율을 개선해 염증 반응을 완화하는 효과를 보였다.

이 교수는 "이번 연구는 NET 제거와 호중구 과활성 억제를 통해 급성 염증과 만성 섬유화 과정을 동시에 차단하는 나노입자 기반의 이중 치료 전략"이라고 설명했다.

☞공감언론 뉴시스 soooo@newsis.com