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노스캐롤라이나 주립대학(North Carolina State University)과 노스캐롤라이나 대학 (University of North Carolina at Chapel Hill)의 연구진은 외과적인 개입 없이 심장 발작에 신속하게 대응할 수 있는 새로운 약물 전달 시스템을 개발했다. 이 시스템은 심장 조직에만 영향을 끼치면서 혈전을 용해시킨다. 이 방법은 환자가 외과 수술실에 도착하기 전에 의료진이 심장 마비 치료를 시작할 수 있게 하고, 환자의 상태를 개선시킬 수 있다. 또한 신체의 다른 부위에 영향을 끼치지 않기 때문에 의도치 않은 위험을 감소시킨다. 심장 마비 또는 심근 경색은 혈전 또는 덩어리가 심장 혈관을 막을 때 발생한다. 심장 마비를 치료하기 위해서 의사는 카테터(catheter)를 혈관에 삽입하는 수술을 시행한다. 그러나 모든 환자가 수술을 신속하게 받을 수 있는 것은 아니다. 혈관 속의 혈전을 제거한 후에도 더 많은 손상을 받을 수 있다. 재관류 손상(Reperfusion injury)은 흉터를 유발하고 심장 조직을 딱딱하게 해서 정상적인 심장 기능을 할 수 없게 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 이번 연구진은 직경 25 나노미터의 다공성 나노겔(nanogel)을 기반으로 하는 방법을 개발했다. 이 다공성 나노겔은 tPA와 Y-27632라는 두 가지 약물을 전달한다. tPA와 Y-27632는 나노구체 내부에 적층되어 있다. 그래서 tPA는 혈전의 섬유소를 분해해서 용해시키는 역할을 한다. tPA가 방출되고 나서 Y-27632도 나노겔을 빠져 나간다. tPA가 혈전 자체를 목표로 삼는 반면, Y-27632는 재관류 손상을 줄이는 역할을 한다. 이것은 세포가 딱딱하게 되는 것을 방지한다. 따라서 세포가 더 많은 가소성을 가져서 심장 조직이 정상적인 기능을 가지게 한다. 생체 외 실험을 통해서, tPA/Y-27632이 수 분 내에 혈전을 용해한다는 것을 발견했다. 임상 시험을 아직 수행하지 않았지만, 수술을 하는 것보다 더 빨리 작동할 것으로 예상된다. 다음 단계의 연구는 나노젤의 안정성을 평가할 수 있는 더 큰 동물 모델을 기반으로 하는 실험을 진행하는 것이다. 이 기술 개발은 아직 초기 단계이지만 비용을 줄이는 것이 관건이 될 것이다. 그러나 표적화 기술을 적용함으로써 약물의 투여량을 더 줄일 수 있기 때문에 이 문제도 해결될 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 ACS Nano에 ldquo;Targeted Treatment of Ischemic and Fibrotic Complications of Myocardial Infarction Using a Dual-Delivery Microgel Therapeutic rdquo; 라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1021/acsnano.8b01977). |
