장기 이식에서 가장 어려운 점은 ‘면역 거부 반응’을 억제하는 일이다. 지난해 노벨의학상도 조절T세포를 발견해 장기이식 거부반응 최소화에 기여한 미-일 연구자에 돌아갔다.
POSTECH(포항공과대학교)은 이화여대 연구팀과 공동으로 홍합 접착 소재를 모사한 스프레이형 면역억제제를 개발했다고 9일 발표했다.
연구성과는 약리학·약물 전달 분야 국제 학술지 '저널 오브 컨트롤드 릴리즈(Journal of Controlled Release)'에 최근 게재됐다.
동물이나 다른 사람으로부터 장기를 이식받은 경우 면역 거부 반응이 일어나 지속 면역억제제를 복용해야 한다. 이 억제제 복용 과정에서 신장 독성 문제 등 다양한 부작용도 초래된다.
연구팀은 약물을 ‘온몸’이 아니라 ‘이식 장기’에만 전달하는 방법에 주목했다. 홍합이 물속에서도 강하게 붙는 원리를 활용해, 면역억제제를 담은 미세한 하이드로젤 입자를 장기 표면에 직접 붙이는 방식을 개발한 것.
차형준 화학공학과·융합대학원 교수는 "접착성 마이크로젤을 이용해 생체 조직 표면에 을 뿌리면 되는 이 방식을 ‘면역 방패’라고 명명했다"고 말했다.
'면역 방패'는 면역억제제를 이식 장기 표면에 직접 뿌리는 기술이다. 수분이 많은 장기 표면에서도 안정적으로 코팅되며, 마이크로젤이 장기 표면에 머무르면서 면역억제제를 천천히 방출한다. 장기 표면에 보이지 않는 보호막을 씌워 약물이 혈액을 타고 전신으로 퍼지는 대신 이식 부위에만 전달되는 구조다.
이종 장기 이식 실험 결과, ‘면역 방패’를 적용했을 때 면역 세포 침투와 염증 반응이 2~3배 줄었다. 이식된 조직 생존 기간도 3주 동안 안정적으로 유지됐다.
차형준 교수는 "기존 약물 전달 방식보다 2배 이상 면역 거부 억제 효과를 보였다는 점에서 의미가 크다"고 설명했다.
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차 교수는 "홍합 유래 접착단백질로 면역 억제 분야 오랜 난제를 해결할 새로운 전략을 제시한 것"이라며 "스프레이 방식 특성상 복잡한 형태의 장기 표면에도 손쉽게 적용할 수 있어 향후 이종 장기 이식 분야 성공률을 높이는 핵심 기술로 활용될 것"이라고 전했다.
연구는 포스코홀딩스 창의혁신과제, 한국연구재단 중견연구자지원사업 지원을 받았다.
