통풍, 신장 질환 치료 뿐만 아니라 다양한 질병 치료에 적용 가능

▲ 요산분해효소와 금나노입자의 반응 모식도. 미래창조과학부 제공

국내 연구팀이 금나노입자를 이용해 통풍 치료의 가능성을 발견했다.

22일 미래창조과학부에 따르면 광주과학기술원 권인찬 교수 연구팀은 인체 내 유해한 물질을 분해할 수 있는 금나노입자를 바이오의약품인 통풍치료제와 같이 사용해 통풍 치료의 부작용을 줄이고 치료 효능을 높일 수 있는 가능성을 제시하는 데 성공했다.

이번 연구 성과는 국제적인 학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Report) 3월 13일 자에 게재됐다.

사람이 음식물을 섭취하고 분해하는 과정에서 요산이라는 부산물이 생성된다.

요산은 소변 등을 통해 자연스럽게 배출되는데 이 과정이 원활하지 못하면 체내에 쌓이게 된다.

이런 과정을 통해 혈중에 요산의 농도가 높아진 상태를 고요산혈증이라고 한다.

고요산혈증은 신장병, 심순환계 질병, 통풍 등의 질병을 일으킨다.

현재 통풍과 같은 고요산혈증을 치료하기 위해 미국식약청의 승인을 받아 요산을 분해하는 요산분해효소를 통풍치료제로 사용하고 있다.

그러나 요산분해효소가 요산을 분해하는 과정에서 활성산소 중 하나인 과산화수소를 발생시키는데 과도한 과산화수소는 항산화능력이 부족한 환자에게 메트헤모글로빈혈증과 같은 질병을 일으키거나 유전자 변형을 일으키는 등 여러 부작용을 일으킬 수 있고 요산 분해를 느리게 한다.

따라서 요산분해효소를 이용해 퉁풍을 치료하는 중 생길 수 있는 부작용을 줄이고 요산분해효소의 효능을 향상시키기 위해선 과산화수소를 제거할 기술이 필요하다.

연구팀은 요산분해효소가 요산을 분해할 때 발생하는 과산화수소를 제거하기 위해 나노입자를 이용했다.

과산화수소를 물과 산소로 분해하는 활성을 가진 여러 나노입자 중 인체에 무해하고 화학적으로 안정하다고 알려진 금나노입자를 사용했다.

실험 결과, 금나노입자가 과산화수소를 분해할 때 생성되는 산소 기포를 확인했다.

또 크기가 작은 금나노입자일수록 표면적이 증가해 과산화수소를 분해하는 능력이 더 크다는 것을 확인했다.

더불어 요산분해효소가 요산을 분해할 때 금나노입자가 함께 존재하면 요산분해효소의 요산 분해 속도가 증가해 요산분해 시간이 금나노입자가 없는 경우와 비교했을 때 5배까지 감소한다고 연구팀은 설명했다.

권 교수는 “이번 연구가 통풍, 신장 질환 치료뿐만 아니라 다양한 질병 치료에 적용할 수 있다”고 말했다.

강정의 기자 justice@ggilbo.com

저작권자 © 금강일보 무단전재 및 재배포 금지