[충청뉴스 김남숙 기자] 단국대학교 조직재생공학연구원이 당뇨병성 만성 상처를 효과적으로 치료할 수 있는 스프레이형 구리 기반 나노자임 하이드로겔 치료제를 개발했다.

이번 연구는 기존의 상처 보호 중심 치료에서 벗어나 상처 부위의 미세환경을 직접 조절해 조직 재생을 유도하는 능동형 재생치료 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

당뇨병 만성 상처는 지속적인 염증 반응과 과도한 활성산소(ROS) 축적으로 인해 정상적인 치유 과정이 방해받는 대표적인 난치성 질환이다. 현재 활용되는 치료법은 상처 부위를 덮어 보호하는 드레싱 방식이 대부분으로, 상처 표면의 굴곡이나 불균일한 환경으로 인해 치료 물질이 충분히 전달되지 못하고 근본적인 치유 환경 개선에도 한계가 있었다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 약 4나노미터 크기의 초소형 구리 기반 나노자임을 친환경 공정으로 합성하고, 이를 고분자 하이드로겔과 결합해 분사 가능한 형태의 치료제로 구현했다.

개발된 스프레이형 하이드로겔은 피부 굴곡이 있는 부위에도 균일하게 도포되며, 상처 부위에서 과도하게 생성되는 활성산소를 제거해 염증 환경을 개선하는 기능을 갖는다. 또한 높은 보관 안정성을 확보해 실제 치료 적용 가능성을 높였다.

특히 이번 연구는 나노자임이 단순히 염증 반응을 억제하는 수준을 넘어, 상처 회복 과정에 관여하는 대식세포의 후성유전학적 리모델링(epigenetic remodeling)을 유도해 조직 재생에 유리한 환경을 조성한다는 점에서 기존 치료제와 차별화된다.

동물실험에서도 산화스트레스 억제, 염증 완화, 조직 재생 촉진 효과가 동시에 확인됐다. 당뇨성 상처를 가진 쥐 모델에서 해당 치료제를 적용한 결과 대조군 대비 약 2배 빠른 상처 회복 효과를 보이며 치료 효능을 입증했다.

연구를 총괄한 김해원 원장은 “나노물질이 세포의 후성유전 조절에 관여해 면역 반응을 바꿀 수 있다는 점을 새롭게 밝힘으로써, 나노의학과 재생의학을 연결하는 새로운 치료 설계 원리를 마련했다“라며 “향후 당뇨성 만성상처뿐만 아니라 다양한 염증성 질환 치료 분야에서 세계적 수준의 원천기술 개발을 이어가겠다”고 소감을 밝혔다.

연구논문은 세계적 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, 2024년 IF=15.7 )’에 게재됐다. 논문명은 「Sprayable nanozyme hydrogel epigenetically remodels inflammation for diabetic wound regeneration」이다.

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