전남대학교 연구팀이 통풍성 관절염(GA) 치료에 있어 혁신적인 나노효소 기술을 개발하며 의학계의 이목을 집중시키고 있다. 전남대학교 의과대학 박인규 교수 연구팀은 전남대학교병원 정형외과 선종근 교수 및 김형근 박사 연구팀과의 긴밀한 협력을 통해, 세륨 산화물 나노입자(CeO)와 알파-리포산(α-LA)을 결합한 이중 기능 나노효소를 선보였다. 본 기술은 통풍의 근본 원인인 산화 스트레스와 염증을 동시에 제어함으로써 기존 치료법의 한계를 극복하는 획기적인 접근법을 제시한다.

통풍은 관절 내 요산 결정(MSU)의 축적으로 인해 극심한 염증과 통증을 유발하는 만성 질환이다. 기존의 비스테로이드성 항염증제(NSAIDs) 및 코르티코스테로이드 등은 그 효능에도 불구하고 상당한 부작용을 수반하며, 염증 발생의 근본적인 원인을 해결하지 못한다는 고질적인 문제점을 안고 있었다. 이에 대한 해결책으로 연구팀은 CeO-α-LA 나노효소를 개발, 질병의 핵심 기전을 동시에 공략하는 다각적인 치료 전략을 수립하였다.

개발된 나노효소는 세륨 산화물 나노입자가 지닌 고유의 산화환원 특성을 활용하여 활성산소(ROS)를 효과적으로 제거한다. 동시에 알파-리포산은 염증 반응의 핵심 경로인 NF-κB를 억제하여 강력한 항염증 작용을 발휘한다. 특히 주목할 점은 세륨 산화물의 속이 빈 구조가 염증 부위의 활성산소에 반응하여 약물을 정밀하게 방출하도록 설계되었다는 것이다. 이러한 표적 지향적 약물 전달 시스템은 전신 부작용을 최소화하고 치료 효과를 극대화하는 데 기여한다.

실험 결과는 CeO-α-LA 나노효소의 뛰어난 효능을 명확히 입증하였다. 단일 성분 사용 대비, 이 나노효소는 염증성 사이토카인(IL-1β, IL-6) 및 질산화물 생성을 현저히 감소시켰다. 또한 염증을 유발하는 M1 대식세포를 균형 잡힌 상태로 재프로그래밍함으로써 염증의 근본 원인을 해결하는 데 성공하였다. MSU로 유도된 통풍 모델 쥐를 대상으로 한 실험에서도 관절 부종, 염증, 산화 스트레스가 효과적으로 감소하였음이 확인되었으며, 영상 연구를 통해 나노효소가 염증 부위에 정확히 도달하는 것이 입증되었다.

박인규 교수는 본 기술이 통풍 치료를 넘어 류마티스 관절염, 신경퇴행성 질환 등 다양한 염증성 질환 치료에도 확대 적용될 가능성을 언급하며, 현재 마이크로니들 패치에 나노입자를 탑재하여 통증 없는 약물 전달 방식을 연구 중에 있다고 밝혔다. 더불어 교원창업벤처 ㈜디알큐어를 통해 해당 기술의 상용화를 적극적으로 추진할 계획임을 천명하였다.

본 연구는 세계적인 학술지인 Chemical Engineering Journal(피인용지수 13.4, JCR 상위 3.1%)에 게재되며 그 학술적 가치를 인정받았다. 전남대학교 여수캠퍼스 지역혁신 선도연구센터(RLRC)와 중소벤처기업부 딥테크 팁스 사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 CeO-α-LA 나노효소의 안전성과 생체적합성을 바탕으로 통풍 치료의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대를 모으고 있다.