‘빌리루빈 나노 입자’가 갖는 특수성은 무엇일까

물에 용해되는 나노 입자 형태로 변환시켜 실험…유의한 세포 보호 효과 나타나

기사입력 2017-04-21 06:56     최종수정 2017-04-21 06:53 프린트하기 메일보내기 스크랩하기 목록보기   폰트크게 폰트작게

인체의 담액에 다량 함유되어 있는 적갈색 색소체인 Bilirubin을 나노 입자로 변환시킬 경우 세포 보호 기능과 더불어 친수성을 띄게 돼 활용성이 높다는 연구 결과가 나왔다.

지난 20일 열린 대한약학회 학술대회에서 이동윤 박사(KAIST 생명과학과)는 “Biomedical applications of bilirubin nanoparticles"을 주제로 강의를 진행했다. 

이동윤 박사는 “1987년 Bilirubin이 생리학적으로 매우 중요한 반산화성 물질이라는 것이 밝혀졌다. 이 후 수십 년 동안 지속된 연구 끝에 Bilirubin이 ROS(reactive oxygen species, 활성산소)를 만나면 Biliverdin으로 바뀌어 체내에 있는 ROS를 제거해 세포보호의 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다”고 발표했다.

이 박사는 “하지만 Bilirubin은 물에 녹지 않는 물질이기 때문에 IV나 다른 경로로 투여했을 때는 큰 문제를 일으킬 수 있다. 그래서 이번 연구에서는 여태까지 약물로 사용되지 못한 Bilirubin을 물에 용해되는 형태로 변환해 Bilirubin의 장점을 살리는 방향으로 실험했다”고 설명했다.

실험은 우선 Bilirubin을 체내에서 길게 순환할 수 있도록 나노입자의 형태로 변환시키고 ischemic colitis(허혈성 대장염)를 가진 쥐 모델을 만들어 고농도 Bilirubin을 IV로 주사한 후 매일 정상 쥐와 몸무게·대장 상태 등을 비교했다. 그 결과 유의한 세포 보호 효과가 있다는 것이 확인됐다.

이 박사는 “또한 당뇨병 환자에 정상 췌장 세포를 이식해 치료할 경우 면역 거부 반응이 생길 수 있으나 Bilirubin을 투여해 이런 반응까지도 감소시킬 수 있다”고 밝혔다.

이동윤 박사는 Bilirubin 나노 입자에 다른 물질을 더해 활용하는 방안에 대해서도 제시했다.

이 박사는 “Bilirubin 나노 입자는 그 자체만으로도 보호 효과가 있지만 Bilirubin에 치료적인 물질을 혼합시킨다면 두 물질끼리 시너지 효과가 발산되는 결과를 얻을 수 있지 않을까 생각했다”고 말했다.

이어 “Bilirubin은 물에 용해되지 않는 물질이나 Biliverdin이 되면 친수성을 띄게 되고 색깔도 노란색에서 초록색으로 변하게 된다. Bilirubin에 치료적인 약물을 혼합한 후 ROS와 만나면 Bilirubin이 Biliverdin으로 변하면서 소수성이 감소해 나노 입자를 이루고 있던 틀이 깨지고, 그 안에 있던 약물도 자발적으로 같이 풀리게 된다”고 덧붙였다.

이동윤 박사는 “ROS는 많은 질환의 발병과 연관돼 있다. 따라서 ROS를 제거하는 연구를 한다면 많은 질환들의 치료방법을 찾을 수 있을 것”이라고 강조했다.
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