주요 연구성과
NEW 아주-하버드 연구팀, 철분과잉증 환자 치료를 위한 새 제형 개발
- 2022-08-12
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미국 하버드대와 아주대 공동 연구팀이 철분과잉증 환자 치료를 위한 새로운 방법을 개발하는 데 성공했다. 이에 관련 질환 환자들의 치료 편의가 획기적으로 증진될 수 있을 전망이다.
우리 학교 김문석 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)는 최학수 하버드 의과대학 교수팀과 함께 철분과잉증 환자 치료에 활용될 수 있는 나노입자 함유 온도감응성 하이드로젤 제형을 개발했다고 밝혔다. 이는 철분 킬레이트제인 데페록사민이 도입된 새 제형으로, 기존의 약물에 비해 투약 횟수를 대폭 줄일 수 있어 관련 질환 환자들의 편의 증진에 기여할 전망이다.
관련 내용은 “철나노킬레이트 서방화 방출을 위한 생체온도 감응 주입형 하이드로젤(Injectable Thermosensitive Hydrogels for a Sustained Release of Iron Nanochelators)”이라는 논문으로 <어드밴스드 사이언스(Advanced Science)> 3월28일자 온라인판에 게재됐다. 미국 하버드대 의과대학의 박승훈 박사(아주대 대학원 분자과학기술학과 졸업), 최학수 교수, 강호만 교수와 우리 학교 김문석 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)가 함께 참여했다.
철분은 인체의 핵심이 되는 미네랄이지만 인체 내에 과도하게 존재하는 철분은 산화를 통한 조직 손상을 일으키며, 심장과 간 같은 인체 주요 장기의 손상을 유발할 수 있다. 내분비 조직 질환이나 치매 같은 질환에도 영향을 줄 수 있다.
철분과잉증 환자들은 기존에 철분 킬레이트제인 데페록사민을 매일 하루 두 번 복용하거나 일주일에 5회 이상, 8~12시간에 걸쳐 혈액에 주입하는 방식으로 치료를 받아왔다. 이에 약물의 투여 횟수를 줄일 수 있는 서방형 제제가 필수적이다. 서방형 제제란 약물이 일반 제형 보다 장시간에 걸쳐 서서히 그리고 지속적으로 방출되도록 설계된 제형을 말한다.
공동 연구팀이 개발한 세 제형은 표적형 나노입자를 함유한 온도감응성 하이드로겔 제형 시스템으로, 1회 처방으로 혈중 반감기가 100배 이상 연장될 수 있다. 이에 환자들에게 2주에 1회씩만 데페록사민 약물을 투여할 수 있게 되어, 투약의 주기가 현저하게 길어진다.
연구팀은 “철분과잉증 환자들의 경우 데페록사민이라는 약물을 활용해 인체 내 과도한 철분을 체외로 배출시키는 치료를 받고 있다”며 “복약·투여 주기가 매우 짧고 주사의 경우 정맥 주사를 오랜 시간 동안 맞아야 하는 어려움이 있다”고 설명했다.
이어 “이번에 개발한 새로운 제형이 철분과잉증 치료를 수월하게 할 유망한 치료제로 발전될 수 있을 것으로 기대한다”며 “더불어 인체 내에 과도하게 존재하는 여러 금속 물질이나 독성 단백질과 독소들을 해독, 중금속 중독으로 인한 질병이나 약물의 과도한 사용으로 인한 사망을 줄이는 데에도 기여할 수 있을 전망”이라고 덧붙였다.
이번 연구는 한국연구재단 미래소재디스커버리사업의 지원을 받아 수행됐다.
*그림 설명 - 철분과잉증 치료를 위한 표적형 나노입자를 함유한 온도감응성 하이드로겔 제형 시스템 작용 개념