한빛사 인터뷰
- 등록2021-11-22
- 조회2,487
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
현재 많은 현대인이 목디스크, 추간판 탈출증, 척추협착 등 많은 척추질환을 겪고 이로 인한 신경병증성 통증 (neuropathic pain)으로 고통받고 있습니다. 현재 가장 많이 사용되는 치료법은 신경차단술로 척추의 경막외 부분에 약물을 주입하여 통증을 느끼게 하는 신경을 차단하는 것입니다. 주로 임상에 사용되고 있는 약물은 스테로이드 제와 국소마취제가 주로 사용되고 있습니다. 스테로이드제는 염증을 완화시키고 국소마취제의 효과를 연장시켜주는 역할을 하며, 국소마취제는 통증 신호전달을 차단시켜주는 역할을 합니다. 하지만 현재 치료법은 solution 상태로 주입되어 척수에 흐르는 척수액을 타고 흘러 그 효과가 매우 짧으며 감각신경(sensory nerve)뿐만 아니라 운동신경(motor nerve)에서도 작용하여 상(하)지의 마비를 일으킨다는 부작용이 있습니다.
따라서 본 연구진은 기존의 약물 효과를 더 오래 지속시키고 국소부위에만 약물이 전달될 수 있는 치료제를 개발 하기위해 연구를 진행하였습니다. 약물 전달을 위한 scaffold로 PLGA 에 SH (thiol) 말단을 붙여 electrospun하여 PLGA-SH nanofibers를 합성하여 사용하였습니다. β-cyclodextrin 는 친수성 outer cavity와 소수성 inner cavity를 가지고 있어 약물의 solvability 와 bioavailability를 향상시킵니다. SH-β-cyclodextrin(SH-β-CD)에 스테로이드제(Dexamethasone)와 국소마취제(Ropivacaine) 약물을 함입하였고, PLGA-SH nanofibers의 표면에 접합하여 약물의 sustain release를 도모하고자 하였습니다. PLGA nanofiber는 넓은 표면 적을 가지고 있어 많은 약물을 loading 할 수 있고, 국소부위로의 약물 전달에 용이합니다. 게다가 본 실험에서 사용한 material은 모두 FDA에 승인받은 것들로 바로 임상에 사용할 수 있도록 하였습니다.
neuropathic pain에서 손상된 감각신경은 통증 이온채널인 TRPA1/TRPV1의 신호전달을 dorsal rood ganglia (DRG)에서 spinal cord로 전달합니다. 신경에서 activated-microglia의 증가는 통증을 악화시킵니다. 본실험에서 사용된 국소마취제(ropivacaine)는 손상된 신경세포의 칼슘 이온 채널을 blocking하여 통증신호전달을 차단시키고, steroid제인 dexamethasone은 염증 반응을 완화시켜 통증완화가 오래 지속되는 역할을 합니다.
본 연구에서는 neuropathic pain model을 rat에서 구현하여 PLGA-CD-DEX-RVC nanofiber의 neuropathic pain 감소효과를 확인하였습니다. behavior test를 통해서 통증정도를 분석하였고, IF staining을 통해서 면역세포인 activated-microglia의 감소와 통증 마커로 알려진 TRPV1의 발현이 감소하는 것으로 통증감소를 확인하였습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 차의과학대학교 신경외과연구실에서 손세일교수님의 지도하에 석사과정을 하고 있습니다 (https://www.sohnlab.net/). 저희 연구실은 spinal cord injury, osteoporosis, neuropathic pain 등의 질환에서의 세포치료(약물) 연구 및 새로운 수술기구 개발 등 활발한 연구를 하고 있습니다.
Gold nanoparticle과 PLGA 등을 이용한 material 실험에서부터 다양한 cell을 이용한 in vitro 실험과 동물모델에서의 in vivo실험도 가능하여 다양한 실험들을 배울 수 있습니다. 또한 스스로 원하는 주제를 공부하여 본인의 연구를 진행할 수 있는 환경을 가지고 있는 실험실입니다.
3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
연구를 수행하면서 원하던 결과가 나오지 않거나 실험의 실패로 불안감과 스트레스를 받기도 했지만, 실패의 원인을 찾고 해결했을 때 한걸음 나아가는 것을 느꼈습니다. 원인에 대하여 필요한 부분에 스스로 대해 찾아보는 것도 중요하지만, 혼자서 생각하는 것보다는 주변 연구원님들과의 디스커션도 매우 중요했습니다. 제가 생각하지 못했던 부분을 객관적으로 보고 피드백이 가능하기 때문에 연구의 디스커션이 중요하다고 생각합니다.
4. 다른 하시고 싶은 이야기들....
연구를 지도해주신 손세일 교수님께 감사드리며, 본 연구를 하며 함께 많은 도움을 주신 고완규 오빠께도 감사드립니다. 연구를 함께 진행하고 많은 도움을 주신 나하람 연구원님 및 함께 고생한 우리 실험실의 김성준 오빠, 한공호, 정다빈에게도 깊은 감사드립니다. 대학원 생활을 응원해주는 가족들과 민기와 친구들에게도 진심으로 감사의 말씀을 전합니다.
#neuropathic pain
#drug delivery system
#PLGA
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