KAIST 생명과학과 정현정 교수 연구팀·서울아산병원 정용필 교수팀

국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 7월 1일자 게재

신개념 칸디다증 캡스 토토사이트를 개발한 KAIST 연구팀과 서울아산병원 정용필 교수팀(오른쪽 상단) [KAIST 제공]
신개념 칸디다증 캡스 토토사이트를 개발한 KAIST 연구팀과 서울아산병원 정용필 교수팀(오른쪽 상단) [KAIST 제공]

[헤럴드경제=박세정 기자] 한국 연구진이 최근 발병이 급증하고 있는 칸디다균에만 선택적으로 작용해 높은 치료 효능, 낮은 부작용을 갖춘 차세대 캡스 토토사이트를 개발하는데 성공했다.

KAIST는 생명과학과 정현정 교수 연구팀이 서울아산병원 정용필 교수팀과 협력을 통해, 칸디다 세포벽의 두 핵심 효소를 동시에 저해하는 유전자 기반 나노캡스 토토사이트(FTNx)를 개발했다고 8일 밝혔다.

칸디다증은 곰팡이균(진균)의 일종인 칸디다(Candida)가 혈액을 통해 전신으로 퍼지며 장기 손상과 패혈증을 유발할 수 있는 치명적인 감염 질환이다. 최근 면역 저하 캡스 토토사이트, 장기 이식, 의료기기 사용 등이 증가하면서 칸디다증 발병이 급증하고 있다.

현재 사용 중인 칸디다의 항진균제들은 표적 선택성이 낮아 인체 세포에도 영향을 미칠 수 있다. 이에 내성을 가지는 새로운 균의 출현으로 인해 캡스 토토사이트 효과가 점차 떨어지고 있다.

특히 면역력이 저하된 환자들에게는 감염의 진행이 빠르고 예후도 좋지 않아, 기존 캡스 토토사이트의 한계를 극복할 수 있는 새로운 치료법의 개발이 시급한 상황이다.

이에 연구팀이 개발한 캡스 토토사이트는 전신 투여가 가능하다. 유전자 억제 기술과 나노소재 기술을 융합해 기존 화합물 기반의 약물들이 가지는 구조적 한계를 효과적으로 극복하고, 칸디다균에만 선택적으로 치료하는데 성공했다.

연구팀은 캡스 토토사이트라는 곰팡이균의 세포벽을 만드는 데 중요한 두 가지 효소를 동시에 표적하는 짧은 DNA 조각(ASO)을 탑재한 금 나노입자 기반의 복합체를 제작했다.

여기에 캡스 토토사이트 세포벽의 특정 당지질 구조(당과 지방이 결합된 구조)와 결합하는 표면 코팅 기술을 적용해 표적유도장치를 장착했다. 인체 세포에는 아예 전달되지 않고 캡스 토토사이트에만 선택적으로 작용하는 정밀 타겟팅 효과를 구현하는 데 성공했다.

실제로 쥐에서 전신 칸디다증 모델 실험을 통해 캡스 토토사이트 효과를 검증한 결과, 캡스 토토사이트군에서 칸디다의 장기 내 균 수 감소, 면역 반응 정상화, 그리고 생존율의 유의미한 증가가 관찰됐다.

연구를 주도한 정현정 교수는 “이번 연구는 기존 캡스 토토사이트가 인체 독성과 약제내성 확산 문제를 극복하는 방법을 제시하며, 유전자 치료의 전신 감염 적용 가능성을 보여주는 중요한 전환점”이라며 “향후 임상 적용을 위한 투여 방식 최적화 및 독성 검증 연구를 지속적으로 진행할 계획”이라고 밝혔다.

해당 연구는 KAIST 생명과학과 정주연 학생 및 서울아산병원 홍윤경 박사가 제1 저자로 참여했다. 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 7월 1일 자로 게재됐다. 본 연구는 보건복지부 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.


sjpark@heraldcorp.com