김용록 교수팀, 약제 내성 가진 말라리아 빛으로 잡는다

다중약물내성 말라리아 광 기능성 나노입자 통해 치료법 개발

새로운 다중내성 말라리아 치료법으로 국제적 주목 받아

김용록 교수

김용록 교수팀(화학과)이 고려대학교 구로병원 진단검사의학과 임채승 교수팀과 빛을 쪼이는 광역학치료법을 이용한 말라리아 치료법을 개발했다. 철 나노입자를 이용한 광역학치료를 실시하면 말라리아의 원인 기생충인 적혈구 내열원충을 제거하는 데 효과적이라는 것을 밝혀냈다.

광역학치료란 빛에 반응하는 이상 세포만을 죽이는 최신 치료법이다. 광과민제를 혈액에 주사한 뒤 적정 파장의 레이저광을 조사하여 빛을 받은 광과민제가 화학적 반응을 일으키게 유도하여 정상적인 세포를 제외한 말라리아 병원체와 세포를 사멸하는 것이다.

김용록 , 임채승 교수팀은 이러한 원리를 이용해 나노 크기의 광 기능성 나노입자(photfunctional nanoparticles, PFNs)에 광과민제를 붙여 말라리아 감염 혈액에 주입한 뒤 가시광선을 조사했다. 이를 통해 말라리아를 가진 적혈구만을 선택적으로 불활성화시켜 제거하는 말라리아 치료를 시도했으며, 이후 8일간의 배양검사를 통해 적혈구 내 말라리아 기생충이 완전히 박멸된 것을 확인했다.

열원충은 말라리아원충으로 척추동물의 적혈구에 감염되어 열성 질환을 일으키는 기생충으로서 전 세계에서 매년 1억 명 이상을 말라리아에 감염시켜 80만여 명을 사망에 이르게 한다. 말라리아는 현재까지도 퇴치 및 관리에 큰 문제점을 안고 있다. 기존에 개발된 약물과 최근 개발된 치료제인 항말라리아 약제 ‘아르테미시닌’까지도 내성을 가진 다중약물내성(MDR) 말라리아가 출현하면서 새로운 치료법 개발이 시급해졌기 때문이다.

임채승, 김용록 교수팀의 연구는 항말라리아제와 치료법 개발에 세계적인 관심이 촉구되고 있는 현 시점에서 다중약물내성 말라리아의 확산을 막을 수 있는 새로운 해결책을 제시했다는 큰 의의를 가진다.

IMS Health UK는 2015년 연구보고서(Securing New Drugs For Future Generation: The Pipeline of Antibiotics)를 통해 항생제 내성에 대한 관리가 적절히 이뤄지지 못할 경우 말라리아, HIV, 결핵, 기타 세균 감염증의 항생제 내성 변형균(strains)에 의해 2050년까지 연간 천만 명이 목숨을 잃을 것이라고 전망했다.

한편, 이번 연구 결과는 지난 3월 29일 세계적인 과학잡지 ‘미국화학회 응용재료 및 계면(ACS Applied Materials & Interfaces)’에 게재됐다.