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류마티스 관절염 새로운 치료법 제시 게시판 상세보기
제목 류마티스 관절염 새로운 치료법 제시
보도일 2017-10-11 20:00 조회 78
연구단명 복잡계 자기조립 연구단
보도자료 hwp 파일명 : 류마티스 관절염 새로운 치료법 제시.hwp 류마티스 관절염 새로운 치료법 제시.hwp
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류마티스 관절염 새로운 치료법 제시

- 일산화질소에 선택적 반응하는 하이드로젤 개발로 자가면역질환 치료 -

자가면역질환은 인체의 면역 체계가 오작동을 일으켜 정상 조직을 공격하는 질병이다. 체내 대사로 만들어지거나 대식세포1)가 방출하는 일산화질소2)의 농도가 환경오염, 스트레스 등에 의해 비정상적으로 높아져 자가면역질환을 악화시킨다.

대표적인 자가면역질환은 류마티스 관절염3)으로 현재까지 완벽한 치료제가 없다. 현재 시판 중인 류마티스 관절염 치료제는 항염 작용을 하며 자가면역질환을 억제하지만 일시적 작용에 그친다. 복용자에 따라 피부발진, 식욕감퇴, 복부통증, 간기능 이상 등 여러 가지 부작용이 생긴다.

과학기술정보통신부 산하 기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단(단장 김기문) 김원종 학연연구위원(포스텍 화학과 교수) 연구진은 일산화질소에 선택적으로 반응하는 하이드로젤4)을 만들어 류마티스 관절염의 새로운 치료법을 제시했다. 생체독성이 매우 낮은 고분자 물질로 이루어져 부작용이 거의 없다.

연구진이 개발한 하이드로젤은 류마티스 관절염 주변의 일산화질소를 선별적으로 제거해 자가면역 이상반응을 차단한다. 염증이 심한 지역의 활막액을 다량으로 흡수하면서 동시에 약물을 방출하게 할 수 있다.

연구진은 이 같은 기능을 구현하려고 일산화질소에 민감한 가교제5)를 합성하는데 집중했다. 결국 일산화질소 맞춤 포집 기능6)을 살려 하이드로젤이 상대적으로 부푸는 정도가 3~5배 높아졌다.

살아있는 대식세포를 통해 하이드로젤의 효과도 입증됐다. 하이드로젤과 일산화질소가 만나 고분자의 틈이 벌어지고, 그 사이로 물이 유입되어 실험전보다 질량이 3배 이상 증가했다. 만약 고분자 사슬 사이에 약물을 넣어 병변에 주입하면 활막액이 젤 내부로 들어오면서 약물을 밀어내 치료효과를 극대화 할 것으로 보인다.

김원종 학연연구위원은 “이번 결과는 일산화질소 감응형 하이드로젤 개발을 통한 자가면역질환 관련 질병치료의 선행연구”라며 “현재는 나노사이즈의 하이드로젤로 실제 류마티스관절염에 걸린 쥐를 대상으로 그 효과를 입증하는 단계”라고 설명했다.

본 연구결과는 국제학술지 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, IF 19.791) 온라인판에 10월 11일 게재되었다.


▲ [그림 1] 일산화질소에 선택적 반응하는 하이드로젤의 화학구조 및 개략도일산화질소에 선택적 반응하는 하이드로젤은 아크릴아마이드를 기본 단량체로 이용하고 새로이 합성된 가교제를 이용해 라디칼 중합을 통해서 형성이 되었다.


▲ [그림 2] 세포에서 분비되는 일산화질소에 의한 하이드로젤 감응정도 확인대식세포(RAW 264.7)는 내독소(LPS)가 있을 때 많은 양의 일산화질소를 분비한다. LPS 조건 하에서 일산화질소 감응 하이드로젤은 대조군에 비해 상대적으로 많이 팽창하는 것을 확인할 수 있다. 하지만 대조군으로 사용한 하이드로젤의 경우 일산화질소와 상관없이 동일하게 유지된다. 일산화질소를 내지 않는 대조군 세포(NIH/3T3)의 경우, 하이드로젤의 사이즈의 변화가 없는 것을 통해서 본 연구에서 만든 하이드로젤은 일산화질소에 대해서 선택적이고 반응성이 뛰어난 물질임을 알 수 있다.

1) 대식세포는 염증반응 과정에서 마이크로농도 이상의 일산화질소를 분비해 외부의 바이러스나 박테리아를 제거해 우리 몸을 보호한다. 만약 면역체계에 이상이 생겨 일산화질소가 과하게 생길 경우 자가면역질환을 악화시킨다.

2) 일산화질소 생체 내에 존재하는 신호전달 물질이다. 일산화질소의 농도에 따라 혈관 확장, 신호전달, 세포사멸, 항생작용 등 다양한 기작들이 있다. 하지만 농도가 조절되지 못할 경우 심각한 질병을 초래할 수 있다.

3) 류마티스 관절염이란 만성 염증성 자가면역질환으로, 면역체계에 의한 지속적인 염증반응으로 인해 연골의 손상이 생겨 관절을 파괴하는 질환이다. 보통 관절의 말단(손가락, 발가락)에서 통증이 시작되며 심해지면 관절의 변형까지 불러온다. 국내에는 약 50만명의 류마티스 관절염 환자가 있다. 현재 비스테로이드성 항염증제(NSAID), 질병 조절 항류마티스제(DMARD), 코르티코스테로이드, 면역억제제 등의 약물로 증상을 완화하거나 염증을 치료하고 있다.

4) 아크릴아마이드 기반의 고분자 물질이다. 생체 독성이 거의 없다. 류마티스 관절염 주변 일산화질소를 인식하여 제거하며, 다량의 활막액을 흡수하는 동시에 주변으로 약물을 방출시킬 수 있는 시스템을 구축하였다.

5) 고리모양의 가교제는 고분자의 기본 단위 분자인 단량체와 단량체를 연결하는 일종의 ‘다리’ 역할을 한다.

6) 단량체인 아크릴아마이드와 일산화질소에 의해 끊어지는 가교제로 하이드로젤을 형성했다. 일산화질소가 하이드로젤과 만나 가교제를 끊어 분자들 사이가 느슨해져 벌어진다. 벌어진 틈 사이로 액체가 유입된다.

  • [메디컬투데이] '류마티스 관절염’ 새로운 치료법 나왔다
  • [연합뉴스] 일산화질소 제어해 류마티스 관절염 치료한다
  • [헤럴드경제] 류마티스 관절염 치료길 열린다
  • [아크로팬] IBS 복잡계 자기조립 연구단 김원종 학연연구위원 연구진, 류마티스 관절염 새로운 치료법 제시
  • [노컷뉴스] 류마티스 관절염 새로운 치료법 제시
  • [뉴스1] 류마티스관절염 새 치료법…일산화질소 선택반응 물질 개발
  • [뉴시스] IBS, 부작용 적고 효과 높은 류마티스 관절염 치료법 개발
  • [중도일보] 류마티스 관절염 새로운 치료법 나올까…
  • [조선비즈] 바이오 시장 경쟁 격화 질환 류마티스관절염 새 치료법 개발
  • [동아사이언스] 부작용 없는 류마티스 관절염 치료제 나온다
  • [서울신문] 지긋지긋한 류머티스 관절염 확 뽑아낼 방법 찾았다
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    최종수정일 2017-11-15 02:43