영남대병원은 권역 호흡기 전문질환센터 호흡기알레르기내과 안준홍 교수 연구팀이 「Bioinspired DNase-I-Coated Melanin-Like Nanospheres for Modulation of Infection-Associated NETosis Dysregulation」 논문을 통해 국내 연구진과 함께 코로나19 중증환자와 패혈증 치료후보 물질 개발을 발표했다고 밝혔다.
안준홍 교수는 지난 6월 대구 지역 코로나19 환자 임상연구를 통해 코로나19 중증환자로의 이행을 예측할 수 있는 4가지 요인을 밝힌 바 있다.
이번 연구에서는 코로나19 환자의 혈액을 이용하여 중증도 이행여부를 판별할 수 있는 생체표지자(biomarker)를 발견하고, 이를 이용해 중증환자가 기저 질환으로 인한 합병증이 발생하여 사망하지 않도록 예방할 수 있는 생체재료 기반 나노 치료제를 개발했다.
연구팀은 코로나19 중증환자에게서 NETosis(Neutrophil Extracellular Trap formation)현상이 다수 발생함에 주목하고 이를 지표로 삼았다. NETosis 현상은 신체 내 선천면역을 지키는 호중구가 염색질과 과립 단백질로 구성된 망상구조를 형성하여 정상세포를 공격하면서 신체 내 과도한 염증 반응을 유발하여 사이토 카인 폭풍, 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS), 패혈증 등 여러 합병증을 일으키는 현상을 일컫는다.
조사 결과, 코로나19 중증환자에게서 NETosis 관련 인자는 높게 나타났고, 이를 억제하는 D-Nase-Ⅰ 농도는 매우 낮게 나타났다.
이에 안준홍 교수 연구팀은 폴리 도파민을 이용한 멜라닌 나노 입자(DNase-I pMNSs)를 개발했다. DNase-I pMNSs는 오징어 먹물 및 피부의 멜라닌과 유사한 구조를 가졌으며, 폴리 도파민의 우수한 접착력으로 나노 입자 표면에 생체 분자가 장기간 고정되어 다양한 응용이 가능하다.
코로나19 중증환자의 혈장과 패혈증 동물모델에 DNase-I pMNSs 나노입자를 투여한 결과, 호중구 수치 및 NETosis 관련 인자가 감소하였고, 전신 염증이 완화되며 사망률이 낮아짐을 확인할 수 있었다.
안준홍 교수는 “이번 연구 결과가 코로나19 환자가 바이러스 감염 후 중증으로 심각해지기 전에 조기 집중치료를 통해 환자의 회복을 앞당기는 데에 도움이 되었으면 좋겠다”는 소감을 전했다.
