국내 연구팀이 난치성 염증성 장질환 치료를 위한 금속 나노기반 기반 후보 물질을 개발했다.
염증성 장질환은 난치성 자가면역 질환으로, 소화기 내에서 만성적이고 산발적인 염증 반응을 일으켜 대장암 위험을 높인다. 전 세계적으로 발병률이 늘고 있는데, 발병 요인이 다양해 기존 소염제와 항체 면역억제제로는 치료가 어렵다. 무기 나노입자가 한계를 뛰어넘을 치료제 후보군으로 거론돼 왔으나, 금속 체내 축적·독성 등의 우려와 안전성·효율성을 강화할 약물전달체계가 없어서 임상 적요에 제한이 있었다.
고려대 구로병원 신경과 김치경 교수, 소화기내과 김승한 교수, 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 현택환 단장, 현텍엔바이오 소민 최고기술책임자 등 공동연구팀은 철 원소를 도입해 기존 세륨 기반 약품 대비 세륨 함량과 독성을 크게 감소시킨 산화철-세리아 나노입자를 개발했다. 더불어 위장관 내 병변에 효과적으로 전달할 경구투여제 ‘산화철-세리아 나노타블렛’ 복합체도 제작했다.
복합체는 산화철-세리아 나노입자의 클러스터화와 장용성 코팅으로 경구 흡수부터 배출까지 나노입자의 안전성, 병변 내 국소적 전달, 항염 효과, 장기손상 회복 등의 치료효과를 보였다. 염증성 장질환으로 인한 소화기 염증과 장기 손상을 완화하면서, 경구투여의 편의성과 안전성을 증가시켰다.
연구팀은 동물실험을 통해 나노타블렛의 염증성 장질환 치료 효과를 확인했다. 급성 전장염을 유도한 실험 쥐에 나노타블렛을 경구투여한 결과, 위장관 손상 완화, 조직 회복 그리고 각종 염증 인자의 감소를 확인했다.
김치경 교수는 “염증성 장질환은 난치성 질환으로 확실한 치료제가 보고되지 않아 신규 후보물질 발굴이 시급하다"며 "신규 치료제 시장 확대와 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 본 공동연구팀의 금속 기반 항염성 나노치료제가 잠재적 치료 효과를 가질 것으로 보았다"고 했다. 이어 “이번 연구에서 금속 기반 항염성 나노치료제가 장기 손상 완화와 회복에 특화된 기존의 분자·항체 기반 약물과 상보적인 효과를 보였고, 이를 이용해 향후 다양한 질병군에도 사용할 수 있게 전력을 다하겠다"고 했다.
소민 CTO는 “나노의약품의 약물전달체계를 다변화할 수 있는 교두보가 될 것"이라며 “본 나노타블렛은 나노의약품의 경구투여 제제로서 환자들의 편의성을 증대시킬 뿐만 아니라 체내 축적·독성에 대한 해결법 또한 제시했다"고 했다. 이어 "대량생산과 임상시험 진행을 통해 염증성 장질환 치료제 승인을 달성할 것”이라고 했다.
염증성 장질환은 난치성 자가면역 질환으로, 소화기 내에서 만성적이고 산발적인 염증 반응을 일으켜 대장암 위험을 높인다. 전 세계적으로 발병률이 늘고 있는데, 발병 요인이 다양해 기존 소염제와 항체 면역억제제로는 치료가 어렵다. 무기 나노입자가 한계를 뛰어넘을 치료제 후보군으로 거론돼 왔으나, 금속 체내 축적·독성 등의 우려와 안전성·효율성을 강화할 약물전달체계가 없어서 임상 적요에 제한이 있었다.
고려대 구로병원 신경과 김치경 교수, 소화기내과 김승한 교수, 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단 현택환 단장, 현텍엔바이오 소민 최고기술책임자 등 공동연구팀은 철 원소를 도입해 기존 세륨 기반 약품 대비 세륨 함량과 독성을 크게 감소시킨 산화철-세리아 나노입자를 개발했다. 더불어 위장관 내 병변에 효과적으로 전달할 경구투여제 ‘산화철-세리아 나노타블렛’ 복합체도 제작했다.
복합체는 산화철-세리아 나노입자의 클러스터화와 장용성 코팅으로 경구 흡수부터 배출까지 나노입자의 안전성, 병변 내 국소적 전달, 항염 효과, 장기손상 회복 등의 치료효과를 보였다. 염증성 장질환으로 인한 소화기 염증과 장기 손상을 완화하면서, 경구투여의 편의성과 안전성을 증가시켰다.
연구팀은 동물실험을 통해 나노타블렛의 염증성 장질환 치료 효과를 확인했다. 급성 전장염을 유도한 실험 쥐에 나노타블렛을 경구투여한 결과, 위장관 손상 완화, 조직 회복 그리고 각종 염증 인자의 감소를 확인했다.
김치경 교수는 “염증성 장질환은 난치성 질환으로 확실한 치료제가 보고되지 않아 신규 후보물질 발굴이 시급하다"며 "신규 치료제 시장 확대와 연구가 활발히 이루어지고 있는데, 본 공동연구팀의 금속 기반 항염성 나노치료제가 잠재적 치료 효과를 가질 것으로 보았다"고 했다. 이어 “이번 연구에서 금속 기반 항염성 나노치료제가 장기 손상 완화와 회복에 특화된 기존의 분자·항체 기반 약물과 상보적인 효과를 보였고, 이를 이용해 향후 다양한 질병군에도 사용할 수 있게 전력을 다하겠다"고 했다.
소민 CTO는 “나노의약품의 약물전달체계를 다변화할 수 있는 교두보가 될 것"이라며 “본 나노타블렛은 나노의약품의 경구투여 제제로서 환자들의 편의성을 증대시킬 뿐만 아니라 체내 축적·독성에 대한 해결법 또한 제시했다"고 했다. 이어 "대량생산과 임상시험 진행을 통해 염증성 장질환 치료제 승인을 달성할 것”이라고 했다.
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