KAIST는 연구팀이 나노 크기의 탄수화물 입자로 '염증성 장 질환' 치료 의약을 개발했다고 2일 밝혔다.

전상용 KAIST 생명과학과 교수와 이희승 KAIST 화학과 교수 공동연구팀이 장 내 당질층을 모사한 탄수화물 나노입자에 생체 내에서 항산화와 항염증 작용을 하는 빌리루빈을 결합해 '항염증 탄수화물 나노입자' 수십 종을 합성하고 이를 염증성 장 질환 치료에 적용함으로써 탁월한 효능을 보이는 의약을 개발했다.

세포막은 다양한 형태의 당 사슬 집합체인 당질층(glycocalyx)으로 둘러싸여 있다. 염증성 장 질환이 있는 사람의 장 조직에서는 정상인들과 다른 당질층이 형성돼 있다.

이러한 당질층은 우리 몸이나 음식에 많이 존재하는 탄수화물을 이루는 구성 성분인 여러 가지 당들에 대해 선택적인 결합력을 보인다.

이에 착안해 연구팀은 자연에 존재하는 탄수화물을 구성하는 대표적인 다섯 가지의 당들을 조합해 수 십가지의 인공 탄수화물(glycopolymers) 후보군들을 합성해 염증성 장 질환 조직에 형성된 당질층에 잘 결합하는 인공 탄수화물 후보군을 선별하기 위해 연구를 진행했다.

연구팀은 구축된 항염증 탄수화물 나노입자 후보군들을 염증성 장 질환 생쥐모델에서 직접 경구투여를 통해 치료효능이 가장 우수한 탄수화물 나노입자를 선별할 수 있었다.

선별된 항염증 탄수화물 나노입자가 어떻게 치료효능과 작용기전을 나타냈는지도 조사했고 치료 효능이 기존에 사용하던 저분자 합성의약보다 더 우수한 효능을 가질 수 있음을 확인했다.

유도현·황창희 KAIST 생명과학과 박사가 공동 제1저자로 참여한 이 연구는 화학 분야 정상급 학술지인 '앙게반테 케미'에 게재됐다.

전상용 KAIST 교수는 "당질층 표적형 항염증 탄수화물 나노입자 플랫폼 기술은 염증성 장 질환 외에도 다양한 염증 질환들의 치료에 적용될 수 있을 것"이라고 말했다.