염증성 장질환 치료하는 나노입자 후보물질 개발

산화철·세리아 나노입자, 항염효과·손상 회복 효과에 편의성까지

고대구로병원·IBS·현텍엔바이오 협력 개발…임상 진입 가능성

[이데일리 안치영 기자] 고려대학교 구로병원 신경과 김치경 교수 공동연구팀(소화기내과 김승한 교수, 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 현택환 단장, 현텍엔바이오 소민 최고기술책임자(CTO))은 난치성 염증성 장질환 치료를 위한 금속 나노입자 기반 치료 후보물질을 개발했다고 19일 밝혔다.

염증성 장질환은 난치성 자가면역 질환으로, 소화기 내에서 만성적이고 산발적인 염증 반응을 일으켜 위장관 절제 및 대장암 위험을 높인다. 전 세계적으로 발병률이 증가하고 있으며, 다양한 발병 요인으로 인해 기존 소염제와 항체 면역억제제 치료가 어려운 질환이다. 현재까지도 기존 약품이 갖는 한계의 대안으로 우수한 무기 나노입자들이 치료제 후보군으로 거론되었으나 금속의 체내 축적 및 독성에 대한 우려, 안전성과 효율성을 강화할 약물전달체계의 부재로 임상 적용에 제한이 있었다.

(사진 좌측부터)고려대 구로병원 신경과 김치경 교수, 소화기내과 김승한 교수, 나노입자 연구단 현택환 단장, 현텍엔바이오 소민 CTO (사진=고대구로병원)

김 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하고자 공동연구를 통해 철 원소를 도입해 기존 세륨 기반 약품 대비 세륨 함량 및 독성을 크게 감소시킨 산화철-세리아 나노입자를 개발했다. 또한 염증성 장질환의 위장관 내 병변에 효과적으로 전달할 경구투여제 ‘산화철-세리아 나노타블렛’ 복합체도 개발했다.

연구진에 따르면 복합체는 산화철-세리아 나노입자의 클러스터화 및 장용성 코팅을 통해 경구 흡수부터 배출까지 나노입자의 안전성, 병변 내 국소적 전달, 항염 효과 및 장기손상 회복 등의 치료효과를 보였다. 또한 염증성 장질환으로 인한 소화기 염증 및 장기 손상을 완화하는 동시에 경구투여의 편의성 및 안전성을 증가시켰다. 이를 통해 난치성 자가면역 질환인 염증성 장질환에 적용해 금속 기반 나노물질의 임상 진입 가능성을 열었다.

연구진은 동물실험을 통해 나노타블렛의 염증성 장질환 치료 효과를 확인했다. 급성 전장염(장 내부 표면의 손상)을 유도한 실험 쥐에 나노타블렛을 경구투여한 결과, 위장관 손상 완화, 조직 회복 및 각종 염증 인자의 감소를 확인했다.

김치경 교수는 “염증성 장질환은 난치성 질환으로 확실한 치료제가 보고되지 않아 신규 후보물질 발굴이 시급하다. 신규 치료제 시장 확대와 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 본 공동연구팀의 금속 기반 항염성 나노치료제가 잠재적 치료 효과를 가질 것으로 보았다”고 설명했다.

그는 이어 “이번 연구에서 금속 기반 항염성 나노치료제가 장기 손상 완화 및 회복에 특화된 기존의 분자 및 항체 기반 약물과 상보적인 효과를 보였고, 이를 통해 향후 다양한 질병군에 대한 신규 후보물질 발굴 및 치료제 개발에 전력을 다하겠다”고 밝혔다.