홍진기 교수팀, 폐동맥 고혈압 치료를 위한 산화질소 흡입제 개발

가정용 치료 장비를 활용한 비침습적 치료 가능성 열려

산화질소 방출로 혈관 확장과 항염증 효과 확인

[사진. (왼쪽부터) 홍진기 교수, 정세용 교수, 사우샘프턴대 김양희 박사, 오유경 박사과정생]

공과대학 화공생명공학과 홍진기 교수는 세브란스병원 소아심장과 정세용 교수, 영국 사우샘프턴대 김양희 박사와 공동 연구를 통해 폐동맥 고혈압을 치료할 수 있는 산화질소 흡입제를 개발했다.

폐동맥 고혈압은 심장에서 폐로 혈액을 공급하는 폐동맥의 압력이 상승해 발생하는 희귀 난치성 질환이다. 현재는 기도 삽관이 필요한 침습적인 방법으로 산화질소 치료법이 주로 사용되고 있지만, 실제 임상에서의 한정적인 활용으로 인해 휴대용 치료제의 필요성이 대두되고 있다.

이를 해결하기 위해 홍진기 교수 연구팀은 가정용 치료 장비인 네블라이저를 활용해 흡입 가능한 산화질소 방출 입자(NO inhaler)를 개발했다.

NO inhaler는 산화질소 방출 물질인 분지형 폴리에틸렌이민 기반의 NONOates 분자량에 따라 물 분자의 이동을 조절해 높은 다공성을 갖도록 설계됐다. 다공 구조를 통해 산화질소를 폐 깊숙이 전달하며, 지속적인 산화질소 방출에 의한 혈관 확장과 염증 완화에 효과적이다.

[그림. NO inhaler의 폐동맥 고혈압 치료 모식도]

연구팀이 개발한 NO inhaler는 기존의 침습적인 치료법을 대체할 수 있는 효과를 보여, 폐동맥 고혈압 환자들에게 편리하고 효과적인 치료법을 제공할 것으로 기대되며, 실제 진료 현장에서 널리 사용되고 있는 네블라이저를 통한 치료제로서의 가능성을 확인했다는 점에서 그 가치가 매우 크다.

홍진기 교수는 “본 연구 결과는 급성호흡곤란증후군을 포함한 다양한 질환 치료에 널리 활용될 수 있을 것”이라며, “현재 소동물 모델에서의 치료 효과를 검증해 임상 가능성을 확보하기 위한 후속 연구를 진행 중”이라고 덧붙였다.

본 연구는 범부처신약개발사업, 한-영 협력개발사업, 한국연구재단(NRF)의 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 재료과학 분야의 국제 저명 학술지 ‘스몰(Small, IF 13.3)’에 12월 6일 온라인 게재됐다.

논문정보

● 논문제목: Inhalable Nitric Oxide Delivery Systems for Pulmonary Arterial Hypertension Treatment

● 논문주소: https://doi.org/10.1002/smll.202308936