고려대 미생물유전학 연구팀 3년 만에 개가

국내외적으로 아토피 피부염 환자가 가파른 증가 추세에 놓인 가운데 기능성 미생물을 이용한 아토피 피부염 치료 기술이 세계 최초로 개발돼 아토피 치료에 새로운 길이 열렸다.

고려대 미생물유전학 연구팀의 박용근 교수와 윤원석 연구교수는 28일 발간될 SCI 국제학술저널 익스페리멘탈 멀레큘라 메디신(Experimental Molecular Medicine)을 통해 기능성 미생물을 활용한 기존 아토피 치료법의 약점을 보완한 새로운 치료법을 개발했다고 발표했다.

연구 3년 만에 개발된 이 치료법은 아토피 피부염을 유발하는 면역유전자인 CCL22RNA를 억제할 수 있는 작은 간섭RNA(miRNA 또는 Small Interference RNA)를 제조한 후 이를 기능성 미생물을 이용해 대량 생산이 가능하도록 한 것이 특징이다.

기능성 미생물로 연구팀이 사용한 미생물은 독성을 약화시킨 살모넬라균이다. 살모넬라균 내부에 miRNA를 심어 두면 대량으로 복제된다. 이를 약물로 복용하면 살모넬라균이 내장을 통해 혈액 속으로 침투, 살모넬라균 자체로 인해 세포성 면역력이 강화될 뿐만 아니라 균주 내에 있던 miRNA가 아토피 유발 면역 유전자 CCL22RNA를 억제하여 아토피 질환을 치료하는 방식이다.

현재 아토피 피부염 치료법은 면역체계 교란을 바로 잡는 데 집중하고 있다. 아토피성 피부염은 체내 항체반응에 주로 관여하는 Th2 면역반응이 과다하게 발달할 때 자주 발생하는 것으로 알려져 있다.

막 출생한 아기는 엄마에게서 물려 받은 Th2라는 선천적인 면역체계만 가지고 있다. 생후 6개월 이후부터 성장 과정을 통해 Th1 면역을 획득하여 12세 전후로 성인에 준하는 Th1과 Th2 면역체계가 완성된다. 아토피의 면역교란은 바로 Th1과 Th2 면역체계의 교란을 의미한다. 아토피 환자들은 Th2 면역체계가 아주 우세한 반면 Th1의 면역체계는 매우 억제돼 있다.

따라서 기존의 치료법은 면역억제제 형태의 약물을 투여해 체내의 모든 면역계의 기능을 약화시켜 초기 염증 억제 효과를 유도하고 있다. 하지만 이 치료법은 면역 억제로 인한 체내 기능저하와 내성이 유발 때문에 치료에 한계가 있다. 대표적인 치료 약물로 스테로이드가 있다.

이러한 기존 치료법의 약점을 보완하는 신기술만의 장점은 먼저 CCL22RNA를 억제하는 miRNA를 별도의 비용과 복잡한 과정 없이 미생물 내에서 자체 대량 생산이 가능하다는 점이다. 이런 특징은 유전자 치료제의 생산비용을 대폭 낮출 수 있다. 또한 약물투여가 경구를 통해 이뤄지므로 기존의 까다롭고 비싼 유전자 활성억제 약물투여 방식 보다 훨씬 간편해졌다. 게다가 독성을 약화시킨 살모넬라 백신균주를 이용하므로 인체에 무해하며 최악의 부작용이 발생하더라도 설사 정도에 그쳐 안전성 면에서도 매우 우수하다.

마지막으로 이 치료법은 CCL22RNA 유전자의 활성은 억제하지만 면역체계 전체를 억제하지 않는다. 오히려 아토피성 피부염의 억제를 돕는 인터페론 감마 등의 활성면역 물질은 오히려 항진시켜 피부염 개선과 면역증강을 유도한다.

연구팀의 윤원석 교수는 “아토피 피부염 치료제로 개발되기까지 인체 임상 실험 등이 남아 있지만 이번 신기술 개발을 통해 고통 받는 아토피 환자들에게 기쁜 소식이 되기를 바란다”고 말했다.

연구팀의 이번 연구는 중소기업청 창업진흥원 아토피성 피부염 억제 기능성 미생물 개발사업의 지원과 기능성 미생물 회사인 (주)바이오웍스의 지원을 통해 이뤄졌다. 현재 약물의 약효기전에 대한 후속연구가 진행 중이며 2012년경 임상실험을 준비 중이다. 2010년 9월 특허출원도 이미 마친 상태다.