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1. 연구의 필요성 ○ 고요산혈증은 혈액 속의 요산*의 농도가 비정상으로 높은 상태이다. 이는 신장병, 심순환계 질병, 통풍 등의 질병을 일으킨다고 보고되어 있다. 특히 통풍은 미국의 경우 800만 명 이상의 환자가 있고, 국내에도 30만 명 이상의 환자가 있다고 알려져 있다. ○ 통풍과 같은 고요산혈증을 치료하기 위해 요산을 분해하는 요산분해효소가 통풍치료제로 미국식약청의 승인을 받아 사용되고 있다. 그러나 요산분해효소가 요산을 분해하는 과정에서 활성 산소*중 하나인 과산화수소를 발생시키는데, 과도한 과산화수소는 항산화능력이 부족한 환자에게 메트헤모글로빈혈증 (Methemoglobinemia) 같은 질병을 일으키거나 유전자 변형을 일으키는 등 여러 부작용을 일으킬 수 있고 요산 분해를 느리게 할 수 있다. 따라서 요산분해효소를 이용하여 퉁풍을 치료하는 중 생길 수 있는 부작용을 줄이고 요산분해효소의 효능을 향상시키기 위해서는 과산화수소를 제거할 필요성이 크다. * 활성 산소 : 산화력이 강한 산소로 몸속에서 산화 반응을 일으켜 세포를 손상 시킬 수 있다. 2. 연구 내용 ○ 이 연구에서는 요산분해효소가 요산을 분해할 때 발생하는 과산화수소를 제거하기 위하여 나노입자를 이용하였다. 과산화수소를 물과 산소로 분해하는 활성을 가진 여러 나노입자들 중, 인체에 무해하고 화학적으로 안정하다고 알려진 금나노입자를 사용하였다. ○ 실험 결과 금나노입자가 과산화수소를 분해할 때 생성되는 산소 기포를 확인하였다. 또한 크기가 작은 금나노입자일수록 표면적이 증가하여, 과산화수소를 분해하는 능력이 더 크다는 것을 확인하였다. ○ 더불어 요산분해효소가 요산을 분해할 때 금나노입자가 함께 존재하면 요산분해효소의 요산 분해 속도가 증가해 요산분해시간이 금나노입자가 없는 경우와 비교했을 때 5배까지 감소함을 보여주었다. 3. 연구 성과 ○ 요산분해효소가 통풍의 원인이 되는 요산을 분해하면서 부작용을 일으킬 수 있는 과산화수소를 생성하게 되는데, 이 생성된 과산화수소를 인체에 무해한 물과 산소로 분해하기 위해 금나노입자를 사용함으로써 과산화수소로 인한 부작용의 가능성을 줄이면서 요산분해효소의 효능도 향상시킬 수 있다는 것을 보여주었다. ○ 이번 연구는 금나노입자의 과산화수소 분해 활성을 통해 금나노입자가 바이오의약품과 같이 사용 되어 질병치료에 이용될 수 있는 가능성을 보여주었다. 향후에 다양한 활성을 가지고 있는 나노입자들을 바이오의약품과 같이 사용하여 통풍 치료뿐만이 아니라 다양한 질병치료에 이용 할 수 있을 것으로 기대한다. |
□권인찬 교수는“이번 연구는 통풍치료용 단백질이 활성산소를 발생시키는 문제를 해결하기 위해 요산분해효소와 금나노입자를 같이 사용하였다.그 결과, 금나노입자를 사용하여 바이오의약품의 약효를 향상시킨 것을 처음으로 보여주었다. 앞으로 동물실험, 임상실험 등으로 나아가야겠지만 통풍, 신장 질환 등 다양한 질병 치료에 적용할 수 있는 새로운 길을 찾았다는 점에서 의미가 있다.”라고 연구의 의의를 설명했다.
