위 내 감염된 헬리코박터균 표적 광역학 치료로 효과적인 제균 가능

기존 제균 치료 항생제 내성 문제 극복할 수 있는 새로운 치료법으로 기대

가톨릭대학교(총장 원종철)는 나건 바이오메디컬화학공학과 교수 연구팀과 박재명 서울성모병원 교수팀이 헬리코박터균 외막의 특정 단백질을 인식하는 생체 내 수용체를 이용해 헬리코박터균과 상호작용이 가능한 멀티리간드 구조의 광응답제를 개발했다고 10일 밝혔다.

위 염증성 질환 및 위암 발병의 주요 원인으로 알려져 있는 헬리코박터균은 1994년 세계보건기구 (WHO)에 의해 1급 발암물질로 분류됐다. 현재 는 양성자 펌프 억제제와 항생제를 복용하는 방식의 항생제 기반 제균 요법이 사용되고 있다. 하지만 헬리코박터균의 항생제 내성 균주가 증가함에 따라 제균율이 점차 낮아지고 있다.

연구팀은 항생제 내성 증가에 따른 제균율 감소 문제를 해결하고자 헬리코박터균을 직접적으로 표적할 수 있는 리간드 구조와 광응답제를 접합했다.

그 결과 연구팀이 개발한 멀티리간드 구조의 광응답제가 헬리코박터균 외막 단백질을 효과적으로 인식하는 것을 확인했다. 기존 헬리코박터균을 치료하기 위해 사용되는 항생제는 세균 내부에서 단백질 합성을 억제해 제균 효과를 나타낸다. 반면, 연구팀의 멀티리간드 구조 광응답제는 특정 파장의 빛 조사 시 활성산소를 생성해 헬리코박터균의 외막 구조를 붕괴시킴으로써 사멸효과를 유도한다.

연구팀은 멀티리간드 구조 광응답제를 실제 헬리코박터균에 감염된 생쥐에 투여 후 위 내에 빛을 쬐어 주었다. 그 결과, 대조군 대비 평균 99.6%의 제균 효과가 나타났으며, 기존 항생제 기반 제균요법은 평균 98%의 제균 효과가 나타났다. 기존 항생제 기반 요법과 유사한 제균 치료 효과가 나타났다.

연구팀이 제시한 광역학 치료법은 약물에 의한 내성을 유발하지 않을 뿐만 아니라 정상조직 및 장내 미생물에 부작용 없이 헬리코박터균을 선택적으로 제거 할 수 있는 새로운 치료법으로 기대된다.

새로운 헬리코박터균 제균 치료의 실마리가 될 이번 연구는 현재 비임상 시험을 통한 효과규명 단계로서, 연구팀은 향후 기술이전 또는 창업을 통한 임상에 적용할 수 있는 제품개발을 추진할 계획이라고 밝혔다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 최근 저명 국제학술지 '바이오머티리얼즈(Biomaterials)'4월호에 게재됐다.