건국대학교와 울산과학기술원(UNIST) 공동 연구진이 난치성 피부질환 치료에 새로운 가능성을 제시하는 피코리터 얼음 입자 전달(Picoliter Ice Particle Delivery, PIPD) 기술을 개발했다.

이번 연구는 건국대 첨단바이오공학부 줄기세포재생공학전공 조쌍구 교수와 UNIST 기계공학과 김건호 교수 연구팀이 각각 대표로 있는 기업 스템엑소원과 리센스메디컬과 공동으로 수행됐다. 성과는 약리학 분야 국제 저명 학술지 Journal of Controlled Release (IF=11.5, 상위 3.3%)에 게재됐으며, 생물학연구정보센터(BRIC) ‘한국을 빛내는 사람들(한빛사)’에도 소개됐다.

PIPD 기술은 초음속 극저온 제트를 이용해 액체 약물을 순간적으로 미세한 얼음 입자로 만들어 피부 장벽을 손상 없이 통과시키는 원리다. 이 과정은 300마이크로초(μs) 이내에 이루어지며, 단백질이나 세포 기반 바이오 의약품도 구조와 기능을 유지한 채 전달할 수 있다. 실제로 이 과정을 거친 **세포외소포체(EVs)**는 크기, 형태, 표면 단백질 마커(CD9, CD63, CD81) 발현율(98% 이상)을 그대로 보존했다.

연구진은 줄기세포에서 독자적인 4D 배양법으로 추출한 세포외소포체를 PIPD 기술로 아토피 피부염과 피부 상처 동물 모델에 투여했다. 그 결과, 기존 주사 방식과 비슷하거나 더 뛰어난 치료 효과를 보였고, 단순 도포 방식에 비해서는 효능이 크게 향상됐다. 특히 약물이 피부 전 층에 고르게 분포해 기존 전달 방식의 한계를 극복했다.

조쌍구 교수는 “PIPD 기술은 줄기세포 엑소좀과 같은 차세대 바이오 의약품의 효능을 극대화할 수 있는 혁신적 방법”이라며 “아토피 등 만성 염증성 피부질환 환자들에게 새로운 희망을 줄 수 있을 것”이라고 밝혔으며, 김건호 교수는 “정밀 기계공학과 바이오 기술의 융합으로 기존 약물 전달의 난제를 해결했다”며 “피부 질환을 넘어 다양한 조직과 질환 치료에 적용 가능한 플랫폼 기술로 발전시킬 계획”이라고 말했다.

이번 연구는 주사 없는 안전한 약물 전달 기술로서 난치성 피부질환뿐 아니라 다양한 질환 치료에도 응용 가능성이 커, 바이오·제약 분야의 새로운 전환점이 될 것으로 기대된다.

한국e마케팅저널 이채영 기자 |