화학과 정성기 교수 연구팀은 ‘소르비톨’이라는 당질(Carbohydrate)을 근간으로 하는 새로운 약물 전달체(Drug Delivery Vector)를 개발, 독일화학회가 발간하는 화학분야의 세계 최고권위지인 ‘안게반테 케미(Angewandte Chemie)’ 7월 3일자 인터넷판에 발표했다.

이 약물 전달체는 생쥐의 뇌에 약물을 전달할 수 있고, 특히 세포내의 미토콘드리아에 높은 선택성을 보이는 것으로 나타났다. 연구팀은 ‘뇌질환 치료제를 효율적으로 뇌에 전달할 수 있는 약물 전달체 기술’을 개발, 2006년 이 학술지에 게재한데 이어 이번에 한층 진보된 기술을 같은 학술지에 게재함으로써 이 분야에서의 기술을 세계적으로 인정받게 되었다.

신경세포내의 미토콘드리아에 선택적으로 약물을 전달하는 것은 사립체질환의 진단과 치료에 필수적이지만, 현재 선택성이 높은 실용적 전달기술이 전무한 상태이다.
약물이 치료효과를 내기 위해서는 질병을 일으키는 장기조직의 세포와 세포내 소기관으로 전달되어야 하지만, 이 모든 구성체들은 각종의 생체막으로 둘러싸여져서 보호를 받고 있다. 특히 뇌를 포함하는 중추신경계 조직에서는 그 기능적 중요성 때문에 혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier)이라는 보다 엄격한 보안시스템을 유지하고 있으며, 미토콘드리아도 이중의 보호막을 갖고 있다.

높은 생체 외(in vitro) 활성을 가진 개발대상 약물이나 현재 사용되고 있는 치료제의 상당수는 각종의 생체막을 잘 통과할 수 없기 때문에, 치료제로 개발되지 못하거나 치료효과가 낮은 것으로 알려져 있다. 연구팀은 “이번에 개발된 약물 전달체는 자연에 널리 존재하며 실생활에서도 많이 활용되고 있는 소르비톨(sorbitol)을 근간으로 하여 설계된 화합물들로서, 세포막과 혈뇌장벽을 잘 투과할 뿐 아니라, 미토콘드리아에 높은 선택성을 보이고 있어서 미토콘드리아 질환 연구와 퇴행성 신경질환의 치료제 개발에 매우 유용할 것으로 전망된다”면서, 앞으로의 연구는 세포사멸을 통한 항암치료와 퇴행성 신경질환 치료 등의 실제응용에 중점을 둘 계획이라고 설명했다.

이번 연구에서 개발된 약물 전달체의 미토콘드리아에 대한 선택성 측정은 일본 교토대 후타끼 교수와 영국 카디프대 존스 교수 연구실, 생쥐 조직내 분포 측정은 우리대학 생명과학과 김경태 교수 연구실의 협조로 수행되었으며, 과기부의 프론티어사업(생체기능조절물질개발사업)과 교육부의 2단계 BK21사업(우리대학 분자과학사업단 주관)의 지원을 받았다.