장기손상 치명적 질환 ‘칸디다증’ 새 치료제 개발

KAIST, 효능 높이고 부작용 줄인 ‘유전자 기반 나노치료제’
칸디다 곰팡이에 선택적 표적..세포벽 붕괴해 증식 억제

패혈증을 유발하는 치명적 감염질환 '칸디다증'을 부작용 없이 치료할 수 있는 기술이 개발됐다.

KAIST는 정현정 생명과학과 교수 연구팀이 정용필 서울아산병원 교수 연구팀과 함께 칸디다균에만 선택적으로 작용해 치료 효능은 높이고, 부작용은 줄인 유전자 기반 나노 치료제를 개발했다고 8일 밝혔다.

칸디다증은 곰팡이(진균)의 일종인 '칸디다'가 혈액을 통해 전신으로 퍼지며 장기 손상을 유발하는 감염질환으로, 최근 면역 저하 치료, 장기 이식 등의 증가로 인해 발병이 급증하고 있다.

하지만 기존 항진균제는 낮은 표적 선택성으로 인해 인체 세포에 영향을 미쳐 내성을 일으키는 등 문제가 있다. 면역력이 떨어진 환자들에겐 감염 진행이 빠르고, 예후도 좋지 않아 기존 치료제의 한계를 극복할 수 있는 새로운 치료법 개발이 시급한 상황이다.

연구팀은 유전자 억제 기술과 나노소재 기술을 융합해 칸디다만 선택적으로 치료할 수 있는 유전자 기반 나노치료제(FTNx)를 개발했다.

우선 칸디다 곰팡이균의 세포벽을 만드는 두 가지 효소를 동시에 표적할 수 있는 짧은 DNA 조각을 탑재해 금 나노입자 기반 복합체를 제작했다. 여기에 칸디다 세포벽의 특정 당지질 구조(당과 지방이 결합한 구조)와 결합하는 표면 코팅 기술을 적용해 인체 세포에는 전달되지 않고 칸디다에만 선택적으로 작용하는 정밀 표적 효과를 구현했다.

이 복합체는 칸디다 세포 안으로 진입한 뒤 곰팡이균의 세포벽을 만드는 두 효소의 합성을 차단, 칸디다 세포벽은 구조적 안정성을 유지하지 못하고 붕괴돼 세균의 생존과 증식을 억제한다.

연구팀은 전신에 칸디다증을 유발한 쥐 실험에 복합체를 투여한 치료군에서 칸디다의 장기 내 균 수 감소, 면역 반응 정상화, 생존율의 유의미한 증가를 확인했다.

정현정 KAIST 교수는 "기존 치료제의 인체 독성과 내성 문제를 극복할 수 있는 방법을 제시했다"며 "앞으로 임상 적용을 위한 투여 방식 최적화와 독성 검증 연구를 지속해 나갈 것"이라고 말했다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr

KAIST가 개발한 칸디다균을 표적하는 유전자 치료제의 작동 원리.

KAIST 제공" class="img_LSize" />

정주연(왼쪽부터) KAIST석박사통합과정, 정현정 교수, 양승주 석박사통합과정, 박아영 석박사통합과정.

KAIST 제공" class="img_LSize" />