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젤의 형태로 의약품을 운반하는 생체 적합성 물질 개발


[그림] 하이드로젤은 15일 동안 단백질 의약품을 방출했다.

2010년 4월 29일

한국 과학자들이 생체 내에서 젤(gel)을 형성하고 천천히 단백질 의약품을 방출하는 생체 적합성 물질을 개발했다.

단백질 의약품이 사용 범위가 점차 늘어나고 있지만, 생체 내에서 안정하지 않기 때문에 치료 효능이 제한적이었다. 단백질 의약품은 몸 안에서 쉽게 분해되고, 정맥 주사나 경구제로 사용되기 때문에 플라즈마(plasma) 농도가 너무 낮아 치료 효능이 떨어지거나, 너무 높아서 독성의 원인이 되었다. 따라서 일정한 기간 동안 국한된 지역에 단백질 의약품을 운반할 수 있으면, 치료 효능을 크게 향상시킬 수 있다.

한국 아주대학교 김문석 박사팀은 생체 적합성 물질인 sodium carboxymethylcellulose (CMC)와 polyethyleneimine(PEI)을 사용해 젤을 만들었다. BSA(알부민)-FITC-탑재된 CMC/PEI 용액은 쉽게 준비할 수 있으며, 실온에서 액체로 존재한다. 이들 용액을 쥐에 주입하면, 이 용액은 즉시 젤이 되었다. 이것은 CMC와 PEI 물질은 생리학적인 조건에 노출되면 정전기적으로 서로 연결되면서 젤을 형성하게 된다. 젤은 시험한 단백질 의약품인 BSA을 방출할 만큼 큰 구멍이 있으며, 최대 15일까지 천천히 조절이 가능했다. 반면 생물학적인 물질들이 안으로 들어오는 것은 막았다. 연구팀은 BSA-FITC가 CMC/PEI에 남아있지 않았다는 것을 발견했다. 이것은 모든 단백질 카르고(cargo)가 완전히 방출되었음을 보여주는 것이다.

의약품 전달 시스템 분야의 전문가인 David Dunstan (Melbourne University) 박사는 치료제 운반에서 매우 획기적인 혁명이 일어났다고 평가했다. 지금까지는 나노 입자를 이용한 운반 시스템에 초점이 맞추어져 있었지만, 대안으로 이번에 보고된 방법이 매우 희망적이라고 덧붙였다.

김 박사는 이번에 보고한 연구 결과가 치료제를 지속적으로 생체 내에서 분비해 낼 수 있는 새로운 선택을 제공했으며, 향후 단백질 운반 연구에 유용한 실험적인 플랫폼을 제시하고 있다고 말한다. 연구팀은 치료 목적으로 사용하기 위해 이번에 개발된 하이드로젤을 지속적으로 시험할 예정이라고 밝혔다. 연구 결과는 J. Mater. Chem.에 보고되었다.

원문정보: In vitro and in vivo release of albumin from an electrostatically crosslinked in situ-forming gel. Ju Young Lee, Yun Mi Kang, E Sle Kim, Mi Lan Kang, Bong Lee, Jae Ho Kim, Byoung Hyun Min, Kinam Park and Moon Suk Kim, J. Mater. Chem., 2010, 20, 3265. DOI: 10.1039/b922614a

(KISTI 미리안 『 글로벌동향브리핑 』)




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