권인찬 GIST 교수팀, 통풍 치료 부작용 ↓ 치료 효과 ↑ 가능성 제시
권 교수 "통풍, 신장질환 등 치료제 개발 적용 기대"

요산분해효소와 금나노입자의 반응 모식도. <자료=미래부 제공>
요산분해효소와 금나노입자의 반응 모식도. <자료=미래부 제공>
국내 연구진이 금나노입자로 통풍을 치료할 수 있는 가능성을 열었다. 

미래창조과학부(장관 최양희)는 권인찬 GIST 교수 연구팀이 인체 내 유해한 물질을 분해할 수 있는 금나노입자를 바이오의약품인 통풍치료제와 같이 사용해 통풍 치료의 부작용을 줄이고 치료 효능을 높일 수 있는 가능성을 제시했다고 22일 밝혔다. 

'통풍(痛風)'은 국내에서만 30만명의 환자를 괴롭히는 만성 질환이다. 통풍은 요산(퓨린이라는 물질이 간에서 대사됐을 때 생기는 분해 부산물)이 배출되지 않고 몸 안에 쌓여서 생긴다. 물에 잘 녹지 않는 요산이 결정화돼 관절, 힘줄 및 주변 조직에 쌓여 염증을 일으킨다.

통풍 치료제인 요산분해효소는 요산을 분해하면서 과산화수소를 발생시킨다. 하지만 과산화수소는 혈색소에 있는 철을 산화시켜 산소 운반 능력을 떨어뜨려 과산화수소 분해 능력이 약한 환자에게는 '메트헤모글로빈혈증(Methemoglobinemia)' 같은 부작용을 일으키기도 한다. 

연구팀은 이에 요산분해효소가 요산을 분해할 때 발생하는 과산화수소를 제거하기 위해 금나노입자를 이용했다. 금나노입자는 과산화수소를 물과 산소로 분해하는 활성을 가진 여러 나노입자 중 인체에 무해하고 화학적으로 안정하기 때문이다. 

연구팀은 실험을 통해 금나노입자가 과산화수소를 분해할 때 생기는 산소 기포를 확인했다. 또 크기가 작은 금나노입자일수록 표면적이 증가해 과산화수소를 분해하는 능력이 더 크다는 것도 밝혀냈다. 

여기에 요산분해효소가 요산을 분해할 때 금나노입자가 함께 존재하면 요산분해효소의 요산 분해 속도가 증가해 요산분해시간이 금나노입자가 없는 경우에 비해 5배까지 감소함을 알아냈다. 

연구팀은 금나노입자의 과산화수소 분해 활성을 통해 금나노입자가 바이오의약물과 같이 사용하면 질병치료에 이용될 수 있을 것으로 기대했다. 

권인찬 교수는 "이번 연구는 금나노입자를 사용해 바이오의약품의 약효를 향상시킨 것을 처음으로 보여줬다"며 "앞으로 동물실험, 임상실험 등을 진행할 것으로 통풍, 신장 질환 등 다양한 질병 치료에 적용할 수 있는 새로운 길을 찾았다"고 말했다. 

이번 연구는 미래창조과학부·한국연구재단 기초연구사업(개인연구) 지원으로 수행됐으며 연구 성과는 국제학술지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Report)' 지난 13일자에 실렸다. 

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