나노산화그래핀을 이용한 파킨슨 특이적 신경세포 보호 효과를 국제학술지에 발표
바이오고(대표이사 유재철)는 나노산화그래핀의 사이즈에 따라 독특하게 나타나는 생체 친화성과 항염증 및 뇌내통과율에 주목하여 치료적 이익을 나타내는 나노산화그래핀 최적화를 이루었으며 해당 소재를 난치병 치료기술 개발 연구에 적용해왔다.
바이오고와 서울대학교(수의과대학 강경선 교수), 서울아산병원(신경외과 전상용 교수) 의 공동연구팀은 바이오고에서 생산한 10nm급의 그래핀옥사이드(이하 daNGO)가 파킨슨 질병모델에서 유의한 치료효과를 나타낸다는 연구성과를 국제학술지에 발표하였다. 본 연구에서는 나노산화그래핀이 도파민성 신경세포에서 6-OHDA에 의해 유도된 신경독성에 대한 신경보호 효과가 있다는 것을 밝혔다.
파킨슨병의 가장 중요한 질병 원인 중 하나는 신경염증과 산화 스트레스이다. 본 연구에서는 daNGO가 산화적 스트레스의 유발원인인 활성산소(ROS)를 제거하고 항염증효과를 통하여 뇌신경세포를 보호함을 입증하였다.
연구팀은 인간 신경세포인 에서 신경독성 합성 유기 화합물인 6-hydroxydopamine(6-OHDA) 를 이용하여 SH-SY5Y 를 이용하여 신경독성을 유발한 후 daNGO를 처치하였을 때 세포활성이 유지되었으며, 세포 내 유발된 활성산소(ROS)가 유의미하게 감소한 것을 확인하였다. (논문 Figure 2 참조) 또한 6-OHDA로 유도한 파킨슨 동물모델 에서 행동평가를 통하여 daNGO를 처치한 군은 파킨슨병의 주요 증상인 운동불능증(akinesia)과 apomorphine 회전 테스트에 의한 도파민신경의 손상정도가 유의하게 개선되었음을 확인하였다. (논문 Figure 3 참조) 또한,실험 동물의 미세아교세포(microglial cell, IBA-1)에서 염증발현정도를 면역형광염색을 통하여 확인한 결과 daNGO 를 처치한 군에서 활성화 미세아교세포가 적게 나온 것으로 보아 유의미한 항염증 효과를 통한 신경세포보호효과를 확인하였다. (논문 Figure 4 참조) 해당 연구성과는 국제학술지인 BMB reports에 발표되었다.
바이오고 유재철 대표이사는 “이번 연구성과는 입도사이즈 10nm급의 나노산화그래핀이 갖는 바이오메디컬 소재로서의 탁월한 치료적 효능을 입증하였으며, 산화그래핀의 사이즈에 따른 특징을 여실히 보여주는 결과이다” 라고 하며 “입도사이즈 10nm급의 나노산화그래핀인 daNGO 는 산화적 스트레스 유도물질인 ROS 를 효과적으로 제거하며 우수한 항염증작용을 한다. 뿐만 아니라 BBB통과 특성으로 인하여 뇌 내의 환부에 직접 작용하여 약물의 효율을 높인다. 이러한 나노메디슨으로서의 daNGO 의 작용 기전은 파킨슨병 이외에도 알츠하이머, 다발성 경화증, 외상성 뇌손상과 같은 신경염증과 연관된 퇴행성 뇌질환의 치료로 확장할 수 있을 것” 이라고 밝혔다. 바이오고는 파킨슨 병 치료제개발 연구 이외에도 국내 유수의 대학 및 병원, 제약회사와 MOU를 체결하여 난치병 치료제 및 기능성 헬스케어 제품을 개발하고 있으며 금년 상반기에 공동개발 성과의 특허 출원 및 제품 출시 예정이다.
파킨슨병은 뇌에서 도파민을 분비하는 신경세포의 소실로 인하여 발생하는 만성 진행형 퇴행성 질환이다. 운동과 연관된 신경전달물질인 도파민이 부족해지면 손떨림 경직 보행장애, 및 서동증(운동느림) 등의 증상이 발생한다. 따라서 파킨슨병의 진행을 더디게 하기 위하여 도파민을 보충하는 약물치료가 행하여지지만, 이 경우 약물유발이상운동증 등의 부작용이 발생할 우려가 있을 뿐아니라 증상을 일시적으로 완화할 뿐 파킨슨병의 근본적인 치료는 이루어지지 못하는 실정이다.