과량 흡입시 치명적인 일산화탄소로 패혈증 치료제 개발

요즘 가정 난방은 대부분 도시가스나 지역난방 등을 이용하지만 1990년대까지도 연탄 보일러를 사용하는 가정들이 있었다. 연탄 보일러를 사용하다보면 방의 틈 사이로 연탄가스가 새어들어오는 경우가 있어 자고 일어나면 머리가 깨질 듯이 아프고 구토가 나는 연탄가스 중독증에 걸릴 때가 있다. 그래서 어른들은 옛날을 회상하며 연탄가스 중독에 걸려 아침에 동치미 국물을 벌컥벌컥 마셨다는 이야기를 하기도 한다. 바로 이 연탄가스 중독증을 일으키는 원인은 일산화탄소 때문이다.

호흡기를 통해 일산화탄소를 과다하게 흡입할 경우 체내 조직의 산소공급이 차단되고 중추신경계에 영향을 미쳐 두통, 경련, 구토를 유발시키고 심할 경우 사망에 이르는 경우도 있다.

국내 연구진이 이런 치명적인 일산화탄소를 수술후 조직 손상 방지와 패혈증을 막는데 이용할 수 있는 방법을 개발해 주목받고 있다.

광주과학기술원(GIST), 충남대, 한국기초과학지원연구원 공동연구팀은 일산화탄소 방출량과 속도를 제어할 수 있는 젤형태의 패치(일종의 반창고)를 개발했다고 11일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신호 표지논문으로 실렸다.

과량의 일산화탄소는 인체에 치명적이지만 10~500? 정도의 미량은 염증 작용을 억제하고 혈관이완, 세포손상 및 사멸 억제 기능을 갖는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 일산화탄소를 치료용으로 사용하려는 시도는 많았지만 원하는 부위에 적절한 농도의 일산화탄소를 주입하는 것이 쉽지 않아 치료효과가 떨어지거나 의도치 않은 독성유발의 부작용이 있었다.연구팀은 고분자물질인 생체친화적 펩타이드에 일산화탄소를 포함한 분자캡슐을 결합시키는 방식의 기술을 개발했다. 일산화탄소 분자캡슐은 분자 프로그래밍을 통해 방출량과 시간을 제어할 수 있다는 장점이 있다. 연구팀은 이를 이용해 주사와 반창고 형태의 패치를 만들었다.

특히 패치제는 체내 조직과 장기에 쉽게 부착돼 세포 보호는 물론 항염증 효과도 뛰어난 사실이 확인됐다.

이은지 GIST 신소재공학부 교수는 “이번 연구는 분자의 자기조립과 초분자화학을 이용해 일산화탄소 방출량과 속도를 제어해 치료제재로 사용할 수 있도록 했다는데 의미가 크다”라며 “패혈증, 겸형적혈구 빈혈증, 고혈압, 암, 뇌졸중 등 특정 조직이나 장기, 질환에 적용할 수 있는 가스치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr