IBS, 세리아 나노입자 패혈증 치료효과 확인... 동물실험 생존률 2.5배

국내 연구진이 체내 활성 산소를 줄이는 나노입자를 개발해 패혈증 치료효과를 처음으로 입증했다. 매년 전세계 530만명에 달하는 폐혈증 사망자를 줄일 수 있는 가능성을 열었다.

기초과학연구원(원장 김두철)은 현택환 나노입자 연구단장, 이승훈 서울대병원 신경과 교수 연구팀이 세리아-지르코니아(CeZrO₂) 나노입자를 합성, 동물실험에서 패혈증 치료 효과를 확인했다고 12일 밝혔다.

패혈증 치료효과를 보인 세리아-지르코니아 합성나노입자의 도식.
패혈증 치료효과를 보인 세리아-지르코니아 합성나노입자의 도식.

패혈증은 신체가 바이러스, 세균에 의한 염증에 과민반응 해 생긴다. 장기 부전을 불러 치사율이 매우 높다. 국내 패혈증 환자 사망률은 약 31%다. 활성산소(대사 산화 과정으로 만들어져 세포를 손상시키는 산소)를 줄이는 것이 치료법이지만, 치료제는 개발되지 않았다.

연구팀은 세리아(산화세륨) 나노입자의 항산화 기능에 주목했다. 항산화 기능을 극대화 하면 패혈증 치료에도 활용될 수 있을 것으로 보고, 지르코늄 이온과 결합시켰다. 그 결과 활성산소 제거에 결정적인 역할을 하는 '세륨 3가 이온(Ce³+)'의 비율이 약 2배 가량 높아졌다. 유지력도 길어졌다. 합성 나노입자를 체내에 한 번 주입하면 반영구적인 항산화제 작용을 한다.

성과는 동물 실험에서도 확인됐다. 급성 패혈증을 유발시킨 쥐에 합성 나노입자를 투여하자 장기 손상이 크게 억제됐다. 감염 2주 내 생존율이 약 2.5배로 높아졌다.

연구팀은 나노입자의 자체 특성인 생체 독성을 최소화 해 실제 임상 적용에 나설 계획이다. 이미 관련 기술의 국내 특허 등록, 해외 특허 출원을 완료했다.

현택환 IBS 나노입자 연구단 단장(왼쪽), 이승훈 서울대병원 신경과 교수(오른쪽)
현택환 IBS 나노입자 연구단 단장(왼쪽), 이승훈 서울대병원 신경과 교수(오른쪽)

이번 연구 성과는 '앙게반테 케미' 온라인판 7월 5일자에 '가장 주목받는 논문'으로 선정·게재됐다.

현택환 단장은 “수요가 큰 임상 분야에 나노기술을 접목해 큰 연구성과를 거뒀다”면서 “세리아-지르코니아 합성 나노입자가 빠른 시일 안에 패혈증 환자에 적용될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com