[헬스코리아뉴스 / 박수현 기자] 급성 신부전이라고 알려진 급성 신손상(acute kidney injury, AKI)의 치료길이 열릴 전망이다.
생명공학정책연구센터 김치구 행정학 박사는 ‘BioINglobal 나노기술로 신장을 치료’라는 보고서에서 최근 위스콘신메디슨대학 연구팀이 진행한 새로운 내용의 급성 신손상 치료법과 예방법을 소개했다. 연구팀의 연구내용은 'Nature Biomedical Engineering'지에 실렸다.
연구팀은 AKI의 새로운 치료기법으로 지름 10억분의 1미터의 미세한 자기 조직형 형태의 'DNA 종이접기 나노구조(DNA origami nanostructures, DONs)를 사용했다.
DONs를 사용해 인간 배아 신장 세포와 실험쥐를 대상으로 연구를 실시한 결과, DONs의 도입이 급성 신부전 증상을 완화하는 한편 신장이 신부전으로 빠지지 않도록 보호한다는 사실을 확인했다. 건강한 신장과 병든 신장의 나노구조 축적은 전통적인 AKI 치료법에 비해 치료 효과가 높았다.
치료법에서 사용된 나노구조는 N-아세틸시스틴(N-acetylcysteine, NAC)이라고 알려진 항산화 약물 투여인 현재의 치료 형태와 유사한 유익한 효과를 보여줬다.
이에대해 김치구 박사는 “인간 배아 신장 세포와 실험쥐에서 수행된 연구에 설명된 실험은 DONs가 빠르고 능동적인 신장 보호제 역할을 하며 AKI 증상을 완화시킬 수 있음을 암시한다”며 “DONs의 분포는 양전자 방출 단층 촬영술(Position Emission Tomography, PET)로 검사됐다. 그 결과 직사각형 나노 구조가 특히 성공적이어서, 선도적인 약물 치료법 만큼 신장을 손상으로부터 효과적으로 보호하고 산화 스트레스라고 알려진 AKI의 주요 공급원을 완화시켰다”고 설명했다.
신장은 혈액으로부터 소변을 만들기 위해 찌거기와 여분의 수분을 제거하는 몸에서 필수적인 역할을 수행한다. 그 후 소변은 수뇨관을 통해 방광으로 흐른다. 혈액 속의 찌거기는 정상적인 근육의 파괴와 신체가 에너지와 자기 수리에 필요한 음식으로부터 생산된다.
김 박사에 따르면 급성 신손상은 심각한 정도에 해당 될 수 있다. 악화된 AKI에서는 신장 이식은 물론 재수화 및 투석 등 보조 치료법이 필요하다. 조영제 유발 AKI는 질병의 일반적 이름, 의료 영상의 선명도를 개선하기 위해 종종 사용되던 조영제에 의해 발생한다. NAC로 알려진 항산화 약물은 임상적으로 그러한 시술 동안 신장을 독성 공격으로부터 보호하기 위해 사용되지만, 신장 내 약의 낮은 생물학적 이용은 그 효과를 제한할 수 있다.
김 박사는 “고용량의 NAC 약물 섭취와 비교했을 때 나노 구조를 사용한 후 급성신부전에 걸린 신장 기능이 개선됐다”며 “급성신부전 증상을 보인 실험쥐는 사각형 DONs 치료를 받은 후 배설 기능이 개선됐다”고 말했다.
김 박사는 “DON은 심장과 비장, 신장 조직에 독성을 거의 보이지 않았으며 면역 유전성이 없었다”며 “연구팀은 이번 연구 결과를 토대로 사람을 대상으로 한 임상 실험에 사용할 것을 추진하고 있으며 치료용 나노 구조를 다른 질병에도 적용할 수 있는지 추가 연구를 계획 중”이라고 전했다.
김 박사에 따르면 매년 약 1330만건의 급성 신손상의 새로운 환자가 발생하는데 이 것은 심각한 고통의 원인이다. 이전 급성 신부전이라고 알려진 이 질병은 질소 낭비를 빠르게 증가시키고, 보통 병이 발병한 후 몇 시간 또는 며칠 내에 소변 출력을 감소시킨다. 이로 인해 심각한 합병증이 종종 발생하며 현재 AKI를 위해 알려진 치료법은 없다.
김 박사는 “AKI는 매년 170만명의 사망자를 낸다. 건강한 신장을 위해로부터 보호하고 이미 다친 사람들을 치료하는 것은 현대 의학에서 중요한 도전으로 남았는데, 이 연구는 PET를 이용한 정략적 영상으로 생체 내 DNA 나노구조의 분포를 탐구한 첫 번째 연구”라며 “AKI뿐 아니라 다른 신장 질환의 치료를 위한 다수의 새로운 치료법의 길을 열어줄 것”이라고 기대했다.