‘홍합 접착 단백질’로 이 질환 치료 가능해진다

포항공대 차형준 교수 연구팀, 새 ‘심근경색 치료’ 방법 발견
“‘마이크로 니들’ 이용, 심장조직에 붙이는 패치형 주사 개발”
“장기 조직 표면에 부착만 하면 약물 전달 가능해지는 장점”
“‘홍합 접착 단백질’ 혈관세포에 처리시 세포 증식·이동 촉진”

연구 개념도. 포항공대 제공

심장 혈관이 혈전(피떡)이나 연축 등의 원인에 의해 갑자기 막혀서 심장 근육이 손상되는 질환인 심근경색. 환자는 대부분 갑자기 가슴이 아프다고 호소한다. 

대개 ‘가슴을 쥐어짠다’, ‘가슴이 쎄한 느낌이 든다’고 호소하며, 주로 가슴의 정중앙이나 약간 좌측이 아프다고 호소하는 경우가 많다.

이러한 심근경색 치료제로 ‘홍합 접착 단백질’을 이용하는 방법이 열릴 가능성이 커졌다. 해당 물질을 심장조직에 붙이기만 하면 효과를 볼 수 있다는 것이 연구팀의 주장이다.

포항공대(포스텍)는 화학공학과 차형준 교수, 임수미 석사, 박태윤 박사, 전은영 박사 연구팀이 몸속 성장인자와 세포외 기질 유래의 기능성 펩타이드, 홍합 접착 단백질을 결합한 기능성 홍합 접착 단백질을 개발했다고 26일 밝혔다.

성장인자는 세포 성장과 분화에 관여하는 단백질, 세포외 기질은 세포를 제외한 조직의 나머지 성분이다.

연구팀은 이 기능성 홍합 접착 단백질을 기반으로 손상된 심근 조직에 효과적으로 전달할 수 있는 패치형 주사인 ‘마이크로 니들’로 만들었다. 마이크로 니들은 300∼800㎛(마이크로미터) 길이 미세 바늘로 구성됐으며, 조직 표면을 통과해 유효성분을 전달하는 약물전달시스템이다.

이는 두꺼운 바늘로 찔러야 하는 기존의 주사와 다르게 장기 조직 표면에 부착만 하면 약물을 전달할 수 있다는 장점이 있다.

연구팀은 마이크로 니들 기술을 심근경색 치료에 적용했다. 

심근경색이 일어나면 심장 근육세포와 주변 혈관이 크게 손상되지만, 스스로 재생하지 않아 손상된 심장근육을 획기적으로 재생할 방법이 없다. 이 때문에 혈관 재생을 돕는 성장인자나 약물 등을 심장에 전달해 손상 조직을 재생하려는 연구가 진행되고 있으나 체내에서 쉽게 사라져 지속적인 물질 주입이 필요하다.

연구팀은 기능성 펩타이드가 들어 있는 홍합 접착 단백질을 인간 유래 혈관 세포에 처리했을 때 세포 증식과 이동이 효과적으로 촉진된다는 사실을 확인했다.

이번 연구 결과는 바이오소재 분야 최고 학술지인 ‘바이오머티리얼스’에 최근 실렸다.

한편, 홍합 접착 단백질 소재 기술은 네이처글루텍에 기술 이전을 마쳐 임상시험이 추진되고 있다.

차형준 교수는 “한국의 원천 소재인 홍합 접착 단백질을 이용해 실제 심근경색 동물모델에서 기능성 펩타이드를 효과적으로 전달해 심근경색 치료제 가능성을 확인했다”며 “비슷한 환경의 조직 재생 치료에도 성공적으로 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이승구 온라인 뉴스 기자 [e-mail]