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등록날짜 [ 2018-01-06, 16:20 ]
왼쪽부터 난양기술대학교 생명공학부 연구팀의 첸펑(Chen Peng) 박사와 쑤첸지에(Xu Chenjie) 조교수


싱가포르에서 비만을 차단할 수 있는 피부 패치가 개발됐다.

싱가포르 난양기술대학교(NTU) 생명공학부 첸펑(Chen Peng) 박사 연구팀은 지방을 저장하는 백색지방(white fat)을 지방을 연소시키는 갈색지방(brown fat)으로 바꿔 지방 축적을 차단하는 피부 패치를 개발했다고 현지 일간 스트레이트타임즈(ST)가 28일 보도했다.

인간을 포함한 포유동물은 잉여 칼로리를 저장하는 백색지방과 저장된 에너지를 연소시키는 갈색지방 등 두 종류의 지방조직을 가지고 있다.

갈색지방은 백색지방에 저장된 에너지를 연소시켜 체지방을 줄여주기 때문에 건강에 이로운 지방이지만 인간에게는 태아와 신생아 때를 제외하곤 거의 없고 성인에게는 소량만 남아있는 것으로 알려져 있다.

이 피부 패치는 쥐 실험에서 체지방을 크게 감소시키는 효과가 있음이 입증됐다고 천 박사는 밝혔다.

NTU 연구팀은 지난 2015년부터 이 프로젝트를 진행하고 있으며, 동물 실험단계를 완료하고 1~2년 내 인체 테스트를 실시할 예정이다. 이러한 단계를 거쳐 시장에 출시되기까지는 5~10년 정도가 소요될 것으로 추측된다. 

이 팀의 수석 연구원 중 한 명인 첸펭 교수는 다양한 성인용 비만치료제가 FDA(미국식품의약청)의 승인을 받았지만 높은 용량이 요구되는 경우가 많다고 지적하고, 다량의 약물을 복용할 경우 원치 않는 비 표적 조직(non-targeted tissue)에 약물이 축적되고 심장발작, 두통, 혈압 상승 등의 부작용의 위험이 있다고 전했다. 

그는 또 “이 피부 패치를 통해 투여하면 약물이 피하 지방조직에만 들어간다”면서, “피부 패치는 직접 약물을 투여하여 복용량을 현저히 줄일 수 있다. 기존의 경구 투여 시에 비하여 약 20배 이상 감소할 것”이라고 추측했다. 

연구팀이 개발한 피부 패치에는 머리카락보다 가는 마이크로 침(micro-needle)이 수백 개 박혀있으며 이 침들에는 베타-3 아드레날린 수용체 길항제(B3 ARA: beta-3 adrenalgic receptor agonist) 또는 갑상선 호르몬인 트리요오드티로닌(T3, Triiodothyronine)이 들어있는데, 이 두 가지 약은 모두 백색지방을 갈색지방으로 전환시키는 것으로 연구 결과 알려져 있다.

실제(사이즈 가로 1cm, 세로 1cm)의 비만 차단 피부 패치의 모습. 부착 후 2분 정도면 미세 침이 피부 속으로 침투 분해된다.


B3 ARA는 미국 식품의약청(FDA)이 과민성 방광 치료제로 승인한 약이고 T3는 갑상선 기능 저하에 사용되는 갑상선 호르몬이다.

이 피부 패치를 약 2분 동안 누르고 있으면 마이크로 침들이 피부 속에 박히게 되고 이후 패치는 떼어낸다.

피부 속에 박힌 마이크로 침들은 서서히 분해되면서 그 속에 들어있는 약물이 밖으로 나와 피부 밑에 있는 백색지방으로 침투, 이를 갈색지방으로 전환시킨다는 설명이다. 

이 패치를 쥐에 실험한 결과 5일 만에 주변 백색지방 조직이 갈색지방으로 바뀌면서 에너지 소비가 증가했다.

고지방 먹이를 먹인 쥐들은 4주 동안 체지방이 30% 이상 줄었다. 이 쥐들은 또 다른 쥐들에 비해 혈중 콜레스테롤과 지방산 수치도 현저히 낮았다.

이 패치에 넣은 약물은 경구나 주사 투여에 사용되는 용량보다 훨씬 적고 약물이 서서히 방출되기 때문에 부작용을 최소화할 수 있다고 한다.

참고로, 패치의 침은 보습제와 같은 제품에서 발견되는 히알루 론산과 같은 생체 친화성 중합체로 만들어지고, 패치 제조 비용은 3달러 50센트(약 3천800원)면 된다고 연구팀은 밝혔다.

연구팀은 한편, 이 피부 패치가 비만 치료 이외에 가지는 잠재적인 용도(피부 미용, 콜레스테롤 수치 감소, 당뇨병 및 고혈압 등 비만 부작용의 위험 감소)에 대해서도 조사하고 있다. 

이 연구결과는 나노과학 전문지 ‘스몰 메소드’(Small Methods) 최신호에 발표됐다. 
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