홍합의 접착성질 이용해 이식부위에 약물 직접 전
장기 이식 과정에서 발생하는 면역 거부 반응을 부작용 없이 억제하는 기술이 개발됐다.
포스텍(포항공대)·이화여대 연구팀은 홍합에서 유래한 접착 소재를 활용해 이식된 장기 표면에 면역억제제를 직접 뿌리는 '면역 방패' 기술을 개발했다.
연구 결과는 약리학·약물 전달 분야 국제 학술지인 '저널 오브 컨트롤드 릴리즈'에 최근 게재됐다.
'장기 이식'은 사고나 질병으로 손상된 장기를 되살릴 수 있는 가장 효과적인 치료법이긴 하지만 이식이 가능한 사람 장기가 턱없이 부족해 동물 장기를 사람에게 이식하는 '이종 장기 이식'이 자주 활용되고 있다.
문제는 이식된 장기를 외부침입자로 인식해 면역 거부반응을 일으키기 때문에 환자의 경우 면역억제제를 지속적으로 복용해야 한다.
면역억제제는 전신투여 방식이어서 신장 독성, 감염 위험 증가 등과 같은 심각한 부작용을 안고 있다. 장기를 살리기 위한 약물이 오히려 환자 면역력 저하의 원인이 될 수 있다는 얘기다.
포스텍 차형준 교수, 박사과정 이상민·우현택 씨, 최근호 박사, 이화여대 주계일 교수 연구팀은 약물을 '온몸'이 아니라 '이식 장기'에만 전달하는 방법에 주목했다.
연구팀은 물 속에서도 강하게 바위에 붙는 홍합의 성질을 활용해 면역억제제를 담은 미세한 하이드로젤 입자를 장기 표면에 직접 붙이는 기술을 개발했다.
이 기술은 접착성 마이크로젤을 이용해 생체 조직의 표면을 코팅하는 방식으로, 연구팀은 이를 '면역 방패'라고 이름 붙였다.
'면역 방패'는 스프레이처럼 뿌리는 방식이다. 수분이 많은 장기의 표면에서도 안정적으로 코팅되며, 마이크로젤은 장기 표면에 머무르면서 면역억제제를 천천히 방출한다.
장기 표면에 보이지 않는 보호막을 씌워 약물을 이식 부위에만 전달하도록 만든 구조다.
이종 장기 이식 실험 결과, '면역 방패'를 적용했을 때 면역 세포의 침투와 염증 반응이 크게 줄었고, 이식된 조직의 생존 기간이 현저히 늘어났다. 기존 약물 전달 방식보다 2배 이상의 높은 면역 억제 효과를 보였다는 게 연구팀의 설명이다.
차형준 교수는 "우리나라 원천소재인 홍합 유래 접착단백질로 면역 억제의 오랜 난제를 해결할 새로운 전략을 제시했다"며 "스프레이 방식 특성상 복잡한 형태의 장기 표면에도 손쉽게 적용할 수 있어 앞으로 이종 장기 이식 분야 성공률을 높이는 핵심 기술로 활용될 것으로 기대된다"고 했다.
