한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 생명과학과 전상용 교수 연구팀이 피부 전달을 통해 건선과 아토피를 치료할 수 있는 펩타이드 치료제 개발에 성공했다고 17일 밝혔다.

연구팀은 수 년 전 발견한 펩타이드를 나노입자로 제작, 피부를 통해 전달함으로써 동물 모델에서 건선을 치료하는 데 성공했다. 건선은 대표적인 만성 염증성 피부질환으로, 전 세계 성인의 약 3%가 앓고 있는 자가 면역질환 중 하나이다.

STAT3라는 단백질이 건선의 발생에 핵심 역할을 한다는 사실이 밝혀진 바 있다.  연구팀은 수 년 전 STAT3라는 단백질의 기능을 저하시킬 수 있는 펩타이드를 최초로 발견해 항암 치료제로 개발했다. 그러나 건선 피부는 각질층이 매우 두껍기 때문에 피부를 통해 펩타이드를 투과시켜 표적 약물 치료를 하는 데에는 기술적인 한계에 부딪혔다.

이에 연구팀은 길이가 서로 다른 2개의 인지질과 STAT3 억제 펩타이드가 특정 조건에서 약 30나노미터(1nm=10억분의 1m) 크기의 매우 작은 원반 모양의 나노입자를 안정적으로 형성함을 발견했다.

이를 통해 연구팀은 특수 지질성분으로 이뤄진 제형(劑形)을 통해 수십 나노미터 크기의 원판형 나노입자로 이뤄진 STAT3 억제용 펩타이드를 제조했다.

연구팀이 개발한 STAT3 억제 펩타이드는 건선 피부를 가진 동물 모델에 투여했을 때 뛰어난 항염증 효과를 보였고, 건선 발병의 핵심 요소인 각질세포의 과증식과 염증성 싸이토카인인  IL-17 등의 분비를 막았다.

연구팀은 KAIST 의과학대학원 김필한 교수와의 공동 연구를 통해 펩타이드가 피부 속으로 얼마나 깊이 투과되는지 관찰했고, 이를 통해 나노입자가 각질층을 통과해 진피층 상부까지 전달됨을 확인했다.

전상용 교수는 “STAT3 억제 앱타이드가 난치성 염증성 피부질환인 건선에 대해 우수한 치료 효과를 보이는 바이오 신약 후보물질이 될 수 있음을 확인했다”며 “효율적인 피부 전달이 가능한 시스템을 구축했다는 점에서 큰 의미가 있으며 향후 임상 적용이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 글로벌연구실사업과 바이오의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다.  김진용 박사가 1저자로 참여한 이번 연구 성과는 나노분야 국제 학술지 ‘에이시에스 나노(ACS Nano)’ 지난달 27일자 온라인 판에 게재됐다.