한국세라믹기술원, 간(肝)세포만 찾아가는‘차세대 나노 치료제’개발 성공

- 세라믹 표면 처리 기술 접목해 부작용 낮추고 치료 효과 획기적 향상
- 비알코올성 지방간염 외 다양한 섬유화 질환 치료제로 확장 기대

□ 한국세라믹기술원(원장 윤종석) 최원일 박사 연구팀은 ㈜테라베스트(대표 기평석) 황도원 소장, 중앙대학교(총장 박세현) 정경오 교수 공동 연구팀과 함께 세라믹 코팅 기술을 활용해 간세포만 골라서 치료하는 ‘스마트 나노 치료제(G-Exo)’를 개발했다고 밝혔다.
  
□ 최근 현대인들에게 급증하는 ‘비알코올성 지방간염’은 술을 마시지 않아도 간에 지방이 쌓여 간경변이나 간암으로 이어질 수 있는 무서운 질환이다. 하지만 그동안 부작용 없이 간에만 약물을 전달하는 정밀 치료제가 없어 어려움을 겪어왔다.

□ 연구팀은 우리 몸의 세포끼리 정보를 주고받는 천연 생체 물질인 ‘엑소좀(Exosome)’을 치료제로 활용했다. 기존 엑소좀 치료제는 체내에 들어가면 간세포까지 정확하게 전달되지 못하거나 입자끼리 뭉쳐버려 치료 효율이 급격히 떨어지는 치명적인 단점이 있었다.

□ 이를 극복하기 위해 한국세라믹기술원이 보유한 고유의 ‘정밀 표면 처리 기술’을 선도적으로 도입했다. 엑소좀 겉면에 천연 물질(키토산, 갈락토스) 을 겹겹이 코팅하여 입자가 뭉치지 않고 체내에서 장기간 균일하게 유지되도록 만들었다.

  ○ 특히, 코팅된 ‘갈락토스(Galactose)’ 성분은 간세포 표면에 돋아나 있는 ‘단백질 안테나(아시알로당단백질 수용체 1 (ASGR1)*)’와 자석처럼 달라붙는다. 덕분에 약물이 다른 장기로 가지 않고, 목표한 간(肝)세포 안으로만 안전하고 정확하게 유입된다.

    *아시알로당단백질 수용체 1(ASGR1): 간세포 표면에만 집중적으로 돋아나 있는 일종의 ‘안테나’ 혹은 ‘단백질 표적’으로, 특정 성분(갈락토스)에 자석처럼 달라붙어 치료제가 간세포 안으로 정확히 들어갈 수 있도록 돕는 통로
    
□ 동물실험 결과, 이 기술을 적용하면 기존 대비 약물이 간 조직에 축적되는 양이 증가하고, 간이 딱딱하게 굳는 섬유화 현상과 염증을 획기적으로 줄이는 것으로 확인됐다. 이는 곧 국민이 부작용 걱정 없이 더 안전하고 효과적으로 난치성 간 질환을 치료받을 수 있는 길이 열렸음을 의미한다.

□ 한국세라믹기술원 최원일 책임연구원은 “전통적인 세라믹 기술을 바이오 의료 분야에 접목해 난치성 질환을 극복할 수 있는 새로운 발판을 마련했다.”라며, “이번 기술은 비알코올성 지방간염은 물론 다양한 섬유화 질환 치료제로 확장될 수 있어, 미래 국민 건강을 지키는 핵심 기술이 될 것”이라고 강조했다.

□ 한편, 이번 연구 성과는 범부처 재생의료기술개발 사업의 지원을 받아 수행되었으며, 화학공학 및 나노기술 분야 국제 학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널(Impact factor: 13.2, 상위 5% 이내)’에 게재되어 세계적으로 기술적 우수성을 인정받았다.