학술지 '바이오머티리얼즈' 12월28일자 게재
호르몬성 탈모 치료 탁월한 효과
이에 따라 부작용을 최소화하고 효능을 극대화할 수 있는 탈모 치료 약물의 개발 가능성이 높아질 것으로 기대되고 있다.
윤 교수는 초음파에 반응하는 나노 입자를 이용한 유전자 편집 소재 전달 기술을 통해 호르몬성 탈모 치료에 탁월한 치료 효과를 냄을 확인했다.
관련 내용은 저명 학술지 '바이오머티리얼즈(Biomaterials)' 12월28일자 온라인판에 게재됐다.
논문 제목은 ‘CRISPR/Cas9 단백질 구조체 전달용 초음파 활성 나노 입자를 이용한 호르몬성 탈모 치료제 (Ultrasound-activated particles as CRISPR/Cas9 delivery system for androgenic alopecia therapy)’이다.
호르몬성 탈모는 남성 호르몬인 테스토스테론이 두피 모낭세포에 존재하는 SRD5A2 환원 효소에 의해 DHT라는 호르몬으로 변화되고, 이 호르몬이 두피 모낭세포의 성장을 억제함으로써 발생한다.
스트레스, 흡연 등에 따른 환경적 요인의 탈모와는 그 원인과 양상이 다르다.
유전적 탈모가 발생한 환자는 스트레스를 많이 받게 되고, 이는 삶의 질 악화로 이어지기 때문에 많은 관련 연구자들이 이를 치료하기 위한 약물 개발에 집중하고 있다.
현재 호르몬성 탈모 치료제로는 두타스테라이드, 피나스테라이드 등의 환원 효소 억제제를 임상적으로 사용하고 있다.
하지만 이러한 억제제들은 구강 투여제로, 두피뿐 아니라 다른 장기에 존재하는 환원 효소에도 영향을 미쳐 △저혈압 △남성의 여성 유방화 △간 독성 △성기능 장애 등의 다양한 부작용이 따르는 것으로 알려져 있다.
때문에 호르몬성 탈모를 호소하는 환자들로서는 장기 복용에 대한 부담감이 높았다.
윤 교수 연구팀은 외부 초음파의 자극에만 반응하는 미세 공기 방울을 활용할 경우, 일반적인 나노 구조체로 전달되기 어려운 부위에 매우 효과적으로 유전자 가위 소재(Cas9, sgRNA)를 전달할 수 있음을 확인했다.
연구팀은 호르몬성 탈모 모델에서 이를 구강 투여가 아닌 두피 도포제 형태로 적용한 나노-유전자 가위 기술을 개발해냈다.
호르몬성 탈모가 유도된 동물 모델을 대상으로 미세공기방울-나노 리포좀 구조체에 단백질 형태의 유전자 가위 물질을 탑재, 피부에 도포한 후 초음파를 탈모 부위에 가했을 때 탁월한 치료 효과를 거둘 수 있음을 확인한 것이다.
또 전달된 유전자 가위가 타깃하는 SRD5A2 환원 효소 유전자를 삭제해 근본적으로 효소 생성을 억제한다는 부분도 확인했다.
이는 수 차례의 도포 처리만으로도 영구적으로 탈모 질환을 치료할 수 있음을 보여주는 결과다.
기존의 호르몬성 탈모 치료제 약물에서 나타났던 여러 부작용은 목격되지 않았고, 8주 만에 모발 생성이 회복됨을 확인할 수 있었다.
윤태종 교수는 “침투가 어려운 모낭세포에 간단한 초음파 자극만으로도 빠르게 단백질 형태의 유전자 편집 물질을 전달할 수 있다는 것을 발견했다는 점이 이번 연구의 중요한 성과”라며 “유전자를 직접 편집할 수 있는 유전자 가위 기술이 근본적 탈모 치료에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 전망되어 왔으나 그동안 나노 기술의 접목이 쉽지 않았다”고 말했다.
jjang@fnnews.com 장충식 기자
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