영남대병원 안준홍 교수팀, 코로나19 중증환자와 패혈증 치료후보 물질 개발

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이성현 기자
기사입력 2020-10-29 [15:03]

【브레이크뉴스 대구】이성현 기자=영남대병원(병원장 김성호)은 권역 호흡기 전문질환센터 호흡기알레르기내과 안준홍 교수 연구팀이 'Bioinspired DNase-I-Coated Melanin-Like Nanospheres for Modulation of Infection-Associated NETosis Dysregulation' 논문을 통해 국내 연구진과 함께 코로나19 중증환자와 패혈증 치료후보 물질 개발을 발표했다고 29일 밝혔다.

 

▲ 영남대병원 호흡기알레르기내과 안준홍 교수  © 이성현 기자

안준홍 교수는 지난 6월 대구 지역 코로나19 환자 임상연구를 통해 코로나19 중증환자로의 이행을 예측할 수 있는 4가지 요인을 밝힌 바 있다. 이번 연구에서는 코로나19 환자의 혈액을 이용하여 중증도 이행여부를 판별할 수 있는 생체표지자(biomarker)를 발견하고, 이를 이용해 중증환자가 기저 질환으로 인한 합병증이 발생하여 사망하지 않도록 예방할 수 있는 생체재료 기반 나노 치료제를 개발했다.

 

연구팀은 코로나19 중증환자에게서 NETosis(Neutrophil Extracellular Trap formation)현상이 다수 발생함에 주목하고 이를 지표로 삼았다. NETosis 현상은 신체 내 선천면역을 지키는 호중구가 염색질과 과립 단백질로 구성된 망상구조를 형성하여 정상세포를 공격하면서 신체 내 과도한 염증 반응을 유발하여 사이토 카인 폭풍, 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS), 패혈증 등 여러 합병증을 일으키는 현상을 일컫는다. 조사 결과, 코로나19 중증환자에게서 NETosis 관련 인자는 높게 나타났고, 이를 억제하는 D-Nase-Ⅰ 농도는 매우 낮게 나타났다.

 

이에 안준홍 교수 연구팀은 폴리 도파민을 이용한 멜라닌 나노 입자(DNase-I pMNSs)를 개발했다. DNase-I pMNSs는 오징어 먹물 및 피부의 멜라닌과 유사한 구조를 가졌으며, 폴리 도파민의 우수한 접착력으로 나노 입자 표면에 생체 분자가 장기간 고정되어 다양한 응용이 가능하다. 코로나19 중증환자의 혈장과 패혈증 동물모델에 DNase-I pMNSs 나노입자를 투여한 결과, 호중구 수치 및 NETosis 관련 인자가 감소하였고, 전신 염증이 완화되며 사망률이 낮아짐을 확인할 수 있었다.

 

안준홍 교수는 “이번 연구 결과가 코로나19 환자가 바이러스 감염 후 중증으로 심각해지기 전에 조기 집중치료를 통해 환자의 회복을 앞당기는 데에 도움이 되었으면 좋겠다”는 소감을 전했다.

 

<아래는 구글번역기로 번역한 기사 전문이다.>

 

 Yeungnam University Hospital Professor Joon-Hong Ahn's team develops treatment candidates for severe COVID-19 patients and sepsis


【Break News Daegu】 Reporter Seong-Hyun Lee = Yeungnam University Hospital (Chief Sung-ho Kim), a research team of Prof. Joon-Hong Ahn, Department of Respiratory Allergy at the Regional Respiratory Disease Center, published the paper "Bioinspired DNase-I-Coated Melanin-Like Nanospheres for Modulation of Infection-Associated NETosis Dysregulation." It was announced on the 29th that it has announced the development of a substance for treatment of severe corona19 patients and sepsis together with domestic researchers.

 

Prof. Joon-Hong Ahn revealed four factors that can predict the transition to severe Corona 19 patients through a clinical study of Corona 19 patients in Daegu in June. In this study, a biomarker that can determine the severity of transition using the blood of a corona19 patient is discovered, and by using it, a biomaterial-based that can prevent serious patients from dying due to complications from underlying diseases. Developed nano therapeutic agents.

 

The research team noted that many NETosis (Neutrophil Extracellular Trap formation) phenomena occurred in severely ill patients with Corona 19, and used this as an indicator. NETosis is a phenomenon in which neutrophils that protect the body's innate immunity form a network composed of chromatin and granular proteins, attacking normal cells, causing excessive inflammatory reactions in the body, leading to a number of cytokine storms, acute respiratory distress syndrome (ARDS), and sepsis. It refers to a phenomenon that causes complications. As a result of the investigation, NETosis-related factors were high in severely ill patients with Corona 19, and the concentration of D-Nase-I that inhibited them was very low.

 

Accordingly, Professor Joon-Hong Ahn's research team developed melanin nanoparticles (DNase-I pMNSs) using poly-dopamine. DNase-I pMNSs have a structure similar to that of squid ink and skin melanin, and because of the excellent adhesion of poly-dopamine, biomolecules are immobilized on the surface of nanoparticles for a long period of time, enabling various applications. As a result of administering DNase-I pMNSs nanoparticles to plasma and sepsis animal models of severe corona19 patients, it was confirmed that neutrophil counts and NETosis-related factors decreased, systemic inflammation was alleviated, and mortality was decreased.

 

Professor Ahn Joon-hong said, "I hope that the results of this study will help accelerate the recovery of patients through early intensive treatment before corona19 patients become seriously serious after infection with the virus."

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