[의과학 칼럼] 나노파티클, 난청 치료 길 열었다

김동기 가톨릭대 의과대학 교수 (신진연구)

평균수명의 증가와 삶의 질에 대한 욕구의 증가로 노인성 난청에 대한 의료 수요가 빠르게 증가하고 있다. 노인성난청은 65세 이상의 인구에서 37.8%의 유병률을 보일 정도로 흔한 질환이지만 아직까지 보청기나 인공와우 등의 방법을 제외하곤 난청을 근본적으로 치료할 수 있는 방법은 없는 실정이다. 뿐만 아니라 약물에 의한 이독성 난청, 소음성 난청, 돌발성 난청, 자가면역성 난청, 선천성 난청 등 많은 내이 질환이 아직 난치성 질환으로 남아 있다.

여러 내이질환에 동반되는 난청에 대해 지금까지 청력을 회복시키려는 많은 노력이 있어 왔지만 치료성적이 실망스러웠는데, 그 이유로 달팽이관이 속한 내이(內耳)가 두개골 바닥 깊숙이 위치하고 혈관-미로 장벽이라는 구조로 전신 순환에서 분리되어 혈관으로 주입한 약물이 내이까지 닿지 못하는 것이 그 원인의 하나로 여겨져 왔다.

최근 내이질환에서 약물이 전신순한을 통해 달팽이관에 닿지 못하는 점을 극복하고자 고막을 이용해 고막과 달팽이관 사이의 공기로 차 있는 공간인 중이강(中耳腔)에 약물을 주입해 달팽이관까지 약물을 전달하는 고막 내 국소 약물 주입법이 활발히 사용, 연구되고 있다. 하지만 이러한 방법도 중이강에 주입한 약물의 양에 비해 달팽이관으로 약물이 넘어가는 약물의 양이 아주 미미한 현실이다.

본 연구팀은 나노파티클이라는 약 100nm의 작은 입자에 약물 혹은 유전자를 담아서 중이강에 주입했을 때 약물이나 유전자가 달팽이관까지 전달될 수 있는 효율이 높아질 수 있다는 사실을 확인했다. 중이강에서 달팽이관으로 약물이 넘어가기 위하여 난원창과 정원창이라는 두 가지 창문 중 하나를 지나게 되는데 그 중 정원창이 주로 약물의 전달과 관계있다고 알려져 있다. 대부분의 생체막은 음전하(陰電荷)를 띄게 되는데 본 연구팀은 나노파티클의 전하를 양전하(陽電荷)로 제작해 쉽게 나노파티클이 정원창에 달라붙어 약물이나 유전자를 달팽이관 내부로 보낼 수 있도록 제작했다.

제작된 나노파티클은 약물을 대신해 주입한 나일레드라는 형광염료를 달팽이관 내의 신경절, 유모세포 같은 여러 조직에 성공적으로 전달할 수 있었고 또한 GFP라는 모델 유전자를 담아서 전달한 경우에도, 유전자가 달팽이관 내 여러 조직에 전달되어 발현한 것을 확인할 수 있었다. 후속연구에서는, 실제 동물에게 약물이나 소음을 이용해 난청으로 일으키고 난청을 치료할 수 있는 유전자나 약물을 전달해 난청이 치료되는지 확인해 볼 예정이다.

이번 연구의 의의는 양전하를 띈 나노파티클을 이용해 중이강에 주입된 약물이나 유전자가 달팽이관으로 효율적으로 넘어갈 수 있는 방법을 고안하고 가능성을 확인했다는데 있다. 추가 연구에서 나노파티클의 생체 내 안전성과 실제약물이나 유전자의 전달이 확인된다면 난치성 질환으로 남아있는 여러 내이질환의 치료에 응용될 수 있을 것이다.

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