전원배 DGIST 책임연구원(좌)과 이종은 연세의대 신경생화학전공 교수.DGIST는 급성 뇌내출혈을 지혈하고 신경 재생을 촉진하는 단백질인 ‘열변환 엘라스틴 폴리펩타이드’를 발견했다고 29일 발혔다.
이번 연구는 전원배 DGIST 책임연구원(동반진단의료기술융합연구실) 연구팀과 이종은 연세대학교 교수(의과대학) 연구팀이 공동으로 참여했다.
DGIST에 따르면 인간의 뇌에서 발생할 수 있는 뇌내출혈·뇌실내출혈·지주막하출혈 등의 뇌출혈은 신체 마비와 언어 장애를 일으키거나 높은 치사율을 유발한다. 전체 뇌졸중 환자의 10~15%가 해당하는 뇌출혈은 발병시 30일 이내 사망률이 30~50%에 이른다. 그러나 환자에게 급성 뇌내출혈이 발생했을 때 초기 6시간 이내에 출혈을 막기 위한 지혈 방법이나 치료법은 거의 없는 상황이다.
공동 연구팀은 실험용 쥐를 활용해 인위적으로 뇌내출혈을 발생시킨 후 우측 내경동맥에 열변환 엘라스틴 폴리펩타이드 용액을 주사했다. 이후 폴리펩타이드 용액을 주사한 쥐에서 출혈에 의한 혈종의 부피가 크게 감소한다는 사실을 관찰했다.
이를 통해 열변환 엘라스틴 폴리펩타이드가 스스로 조립된 겔(gel)의 형태로 단백질 나노 구조체를 형성, 물리적으로 손상된 뇌혈관을 막아주고 동시에 혈관내피와 결합해 혈관의 복원을 촉진시키는 메커니즘을 규명했다. 이와 함께 펩타이드 젤은 뇌조직 재생을 촉진한 후 아미노산으로 분해돼 소변으로 배출되기 때문에 독성과 부작용도 없을 것으로 연구팀은 예측했다.
연구팀은 “열변환 엘라스틴 폴피펩타이드는 고혈압성 뇌출혈, 윌리스 동맥륜 폐색증 등의 특수 뇌출혈을 비롯한 뇌내출혈 치료에 활용할 수 있고, 뇌혈종 제거 수술을 할 때 지혈제로 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구는 급성 뇌내출혈 초기에 출혈을 억제하는 치료법이 거의 없는 상황에서 열변환 엘라스틴 폴리펩타이드 단백질 이용한 지혈 치료법을 개발할 수 있는 단초를 제시했다는 평가를 받고 있다.
전원배 DGIST 책임연구원은 “앞으로 폴리펩타이드의 분자량과 세포 결합 능력을 최적화해 뇌내출혈 지혈 및 뇌조직 재생용 바이오의약품을 개발하는 후속 연구를 진행하겠다”고 말했다.
한편 연구 결과는 국제 학술지 ‘나노메디슨(나노테크놀로지, 생물학 및 의학) 26일자 온라인판에 게재됐다. 이번 연구는 미래창조과학부 뇌과학 원천기술 개발사업 등의 지원으로 수행됐다./대구=손성락기자 ssr@sedaily.com
