바이오인

핵심내용

- 기존 임시방편적인 수동적 치료에서 근본적 치료로의 전환 가능 -

 □ 국내 연구진이 새로운 방식의 요실금 치료 주사제를 개발하여 기존 요실금 치료제의 한계를 극복함은 물론, 다양한 조직(신경, 연골, 뼈 등)의 재생 촉진에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

□ 미래창조과학부(장관 최문기) ‘미래유망융합기술 파이오니어사업’의 지원으로 한남대학교 이진호 교수 연구팀에서 주도하고 가톨릭의대 이지열 교수팀과 단국대 오세행 교수팀이 공동 연구한 이번 연구는

 o 약화 혹은 손상된 요도주변 근육(요도 괄약근)의 재생을 통해 요실금을 보다 효과적으로 치료할 수 있는 치료제를 개발하여,

 o 출산을 경험한 30% 이상의 여성에게서 발견되는 요실금 환자의 치료는 물론, 위장관 식도역류와 변실금 환자들의 위장관 괄약근 및 항문 괄약근 기능 향상·치료에도 적용이 가능할 것으로 예측된다.

□ 그동안 요실금 치료제는 넓어진 요도를 좁히기 위하여 띠 형태의 슬링(sling)을 이용하여 요도 및 처진 방광을 받쳐주는 수술을 하거나 넓어진 요도벽에 특정 입자들을 주입하여 요도를 좁히는 치료법을 사용해 왔다.

 o 하지만 기존 치료법은 손상된 요도 주변 근육을 재생하는 근본적 치료가 아닌 임시방편적으로 요도를 좁혀주는 수동적 치료법이므로 요실금의 재발률이 매우 높아 효율성을 떨어졌다.

□ 이를 극복하기 위해 개발된 새로운 요실금 치료 주사제는 약화 혹은 손상된 요도 주변 근육의 재생을 통해 요실금을 보다 근본적, 효과적으로 치료할 수 있는 치료제이다.

 o 연구단은 유전자를 함유한 주사제 형태의 치료제가 손상된 요도 주변 괄약근의 재생을 촉진하고 이를 통해 요실금의 근본적인 치료가 가능함을 관련분야 최고 학술지인 Biomaterials(IF 7.404)에 최근 발표했다.

  - 연구단은 요도벽에 주입된 치료제는 체내에서 곧바로 고형화되어 주입부위에 안정적으로 머물면서 요도를 좁혀주는 역할을 하며,

  - 이 유전자가 요도주변의 세포 안으로 침투하게 되면 세포들은 bFGF를 지속적으로 생산하는 공장 역할을 한다는 것을 밝혀냈으며, 한 번의 주사제 투입으로 지속적인 치료가 가능하다고 설명했다.

 o 연구단은 이러한 과정이 체내의 어떠한 독성이나 이상반응 없이 진행됐으며, 요도주변 근육이 효과적으로 강화·재생됨에 따라 근본적인 요실금 치료가 가능하다고 설명했다.

□ 동 연구를 주도한 한남대 이진호 교수는 “이번에 개발된 기술은 간단한 시술로 요실금 환자의 삶의 질을 향상 시켜 국민행복지수를 높일 수 있는 하나의 사례가 될 것이며, 향후 요실금뿐만 아니라 변실금 및 위장관 식도역류 등으로 고통받는 환자들에게도 직접 활용될 수 있을 것” 이라 밝혔다.

상세내용

연   구   결   과   개   요

1. 연구배경
 ○ 요실금은 일상생활에서 자신의 의지와 상관없이 소변이 흘러나오는 질환으로, 환자에게 당혹감이나 수치심을 유발할 수 있고, 심할 경우 요실금에 대한 걱정으로 사회적 고립을 야기할 수 있는 퇴행성 질환이다. 이러한 요실금은 출산을 경험한 여성의 30% 이상에서 흔히 발생되며, 요도 주변 근육 조직의 약화 및 손상에 의한 요도의 확장이 주 원인이라고 알려져 있다.

 ○ 따라서 현재 요실금의 치료는 어떻게 하면 넓어진 요도를 효과적이며 지속적으로 좁혀 줄 것인가에 초점이 맞춰지고 있다.

 ○ 최근 띠 형태의 슬링 (sling)을 이용하여 요도 및 처진 방광을 받쳐주는 수술을 하거나, 넓어진 요도벽에 특정 입자들을 간단히 주입하여 요도를 좁히는 치료법이 임상병원에서 흔히 사용되고 있다.
 ○ 하지만, 현재 요실금 치료법은 손상된 요도 주변 근육의 근본적인 재생 치료가 아나라 임시방편적으로 요도를 좁혀주는 수동적 치료법이므로, 시간이 지남에 따라 도입된 치료제의 흡수 및 소실에 의해 요실금의 재발률이 매우 높은 것으로 알려져 있다.

2. 연구내용
 ○ 한남대학교 신소재공학과 이진호 교수는 가톨릭대학교 서울 성모병원 비뇨기과 이지열 교수/단국대학교 나노바이오의과학과 오세행 교수와 공동연구로, 약화 혹은 손상된 요도주변 근육 (요도 괄약근)의 재생을 통해 요실금을 보다 장기간 효과적으로 치료할 수 있는 치료제 개발을 위해 연구를 꾸준히 진행해 왔으며 (미래창조과학부 미래유망 융합기술 파이오니아 사업), 그 일환으로 유전자를 함유한 주사제 형태의 치료제가 손상된 요도 주변 괄약근의 재생을 촉진하고 이를 통해 요실금의 근본적인 치료가 가능함을 관련분야 최고 학술지인 Biomaterials (IF 7.404)에 최근 보고하였다 (2013년 7월 1일, 학술지 게재 예정; 2013년 3월 29일, Online 판 게재).

 ○ 본 연구팀의 치료제에는 근육 재생을 촉진한다고 알려진 bFGF (섬유아세포 성장인자)를 포함하는 유전자와 이 유전자를 요도 주변으로 안정하게 전달하고 일정기간 경과 후 서서히 분해되어 사라지는 생분해성 고분자재료로 구성되어 있다. 요도벽에 주입된 치료제는 체내에서 곧바로 고형화되어 주입부위에 안정적으로 머물면서 요도를 좁혀주는 역할과 함께 유전자를 지속적으로 방출하고, 이 유전자가 요도주변의 세포 안으로 침투하게 되면 세포들은 bFGF 성장인자를 지속적으로 생산하는 공장의 역할을 하게 된다. 본 연구팀은 이러한 과정이 체내에서 어떠한 독성이나 이상반응 없이 진행됨을 밝혀냈으며, 일련의 과정을 통해 요도주변 근육이 효과적으로 강화/재생됨으로써 근본적인 요실금의 치료가 가능함을 보고하였다   (그림 참조).

3. 기대효과
 ○ 본 연구팀이 개발한 유전자 전달 기법을 이용한 요실금 치료 주사제는, 기존 요실금 치료제의 한계 극복 (단순히 요도를 좁혀주는 수동적 치료법)은 물론, 위장관 식도역류와 변실금 환자들의 위장관 괄약근 및 항문 괄약근 기능 향상 및 치료에도 직접 적용이 가능.

 ○ 또한 유전자 전달을 통한 다양한 조직(신경, 연골, 뼈 등) 재생 촉진에도 널리 활용될 수 있으리라 기대됨. 

사   진   설   명

[그림] 유전자 전달 기법을 이용해 요도괄약근을 재생하는 요실금 치료 모식도

□ 유전자를 함유한 요실금 치료 주사제는 요도에 손쉽게 주입되며, 주입 후 체 내에서 고형화되어 주입 부위에 안정되게 머물면서 요도를 좁혀주는 역할과 함께 유전자를 지속적으로 배출하고, 이 유전자가 요도주변의 세포 안으로 침투하게 된다. 이 후 세포들은 bFGF를 생산하는 공장의 역할을 하게 되며, 생산된 bFGF는 요도주변 근육의 재생을 촉진시켜 요실금을 근본적으로 치료할 수 있게 된다.

용   어   설   명

1.  유전자
  ○ 생물체의 개개의 유전 형질을 발현시키는 원인이 되는 인자. 염색체 가운데 일정한 순서로 배열되어, 생식 세포를 통하여 어버이로부터 자손에게 유전 정보를 전달한다. 본체는 DNA이며 RNA를 거쳐, 세포 속에서 합성되는 단백질의 종류를 조절한다.

2. 생분해성 고분자
  ○ 생체 내 또는 자연 환경 하에서 박테리아, 조류, 곰팡이와 같은 자연에 존재하는 미생물에 의해 물과 이산화탄소 또는 메탄가스로 완전히 분해되는 고분자의 총칭. 본 연구에서 사용된 생분해성 고분자는 인체 내에서 서서히 가수분해되고 결국에는 이산화탄소와 물로 바뀌어 체외로 배출되어 체내에서 독성이 없다.
 
3. bFGF(섬유아세포 성장인자)
  ○ 1974년 Gospodarowicz가 소의 뇌하수체로부터 섬유아세포 (fibroblast) 증식을 현저히 촉진하는 단백질로 발견해 FGF (fibroblast growth factor)라 명명되었다. Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF)는 mesenchymal, neuroectodermal and endothelial 기원 세포들의 성장을 촉진하는 헤파린 결합된 성장인자의 하나이며 혈관, 뼈나 신경세포 등의 여러 가지 세포에 작용해 세포의 증식이나 분화를 촉진하는 성질을 가지며, 강력한 혈관신생작용 및 신경세포 보호작용을 가지고 있다. 특히 근육 조직 (괄약근, 평활근 등) 분화 및 재생에 효과가 큰 것으로 알려져 있다.