지스트, 알츠하이머 치료 ‘나노운반체’ 개발 이강택 교수팀, 포스텍과 공동 연구…혈액-뇌 장벽 효율적 투과 김다이 기자

2023년 10월 17일(화) 21:18

국내 연구진이 신경계 퇴행성 질환 치료제의 체내 투과 효율을 증가시킬 수 있는 나노운반체 기술을 개발했다.

이번 연구 성과는 체내 약물 투과 효율을 높여 해당 질병의 치료제 개발에 새로운 방향성을 제시할 뿐 아니라 고분자 나노운반체 연구 개발에도 매우 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

17일 광주과학기술원(지스트)에 따르면 이강택 화학과 교수팀이 포항공과대학교(POSTECH) 데 란짓(Ranjit De) 연구부교수 연구팀과 공동으로 약물 전달 시스템과 알츠하이머병, 파킨슨병 등과 같은 퇴행성 신경 질환을 모니터링하기 위한 나노입자 기반 치료제 모델을 연구해 왔다.

연구팀은 란타나이드를 포함하는 업컨버팅 나노입자의 광학적 특성을 측정하고 화학적 특성을 조절 및 수정한 후 단일세포 내에 주입시켜 실시간으로 관측하는 물리화학적 연구를 지속해 왔다.

최근 신경계 퇴행성 질환을 치료하기 위해 다양한 종류의 약물이 개발되고 있지만 ‘혈액-뇌 장벽’을 투과해 중추신경계에 약물 효과를 전달하는 것은 매우 어렵다.

연구팀은 고분자 나노운반체의 크기, 모양, 표면 전하 등 세 가지 중요한 요소가 혈액-뇌 장벽 투과 능력에 미치는 영향을 분석하고, 표적 전달을 달성하기 위해 나노입자 표면을 변형하는 데 사용되는 다양한 리간드의 역할도 평가했다.

효과적인 혈액-뇌 장벽 투과에 적합한 나노입자의 크기는 50-150nm 범위, 표면 전하는 -1~-45mV 범위이며 막대형 나노운반체는 유체 흐름에 있을 때 동일한 부피의 구형 나노운반체에 비해 더 나은 혈액-뇌 장벽 투과를 나타내는 것으로 관찰됐다.

이강택 교수는 “이번 연구는 신경계 퇴행성 질환의 약물 치료 효과를 극대화하기 위한 뇌 내 투과 효율을 높여 해당 질병의 치료제 개발에 새로운 방향성을 제시했다”며 “잠재적인 염증 예방 및 임상 적용을 위해 나노전달체의 안전성에 대한 연구를 지속적으로 수행할 예정”이라고 말했다./김다이 기자