피부 약물전달 ‘나노마이크로 DNA 바늘패치’ 상용화

▲에이디엠바이오사이언스 윤석민 대표가 나노마이크로 DNA 니들 패치를 들어 보이고 있다.(과학기술정보통신부 제공)

세계 처음으로 DNA를 소재로 사용하여 피부 안으로 유효한 약물을 전달하는 ‘나노마이크로 DNA 바늘(needle)패치’ 기술이 상용화된다.

이 패치는 3차원 나노패터닝기술로 만든 미세한 크기의 DNA 바늫을 피부에 부착해 약물을 포함한 유효물질을 흡수시키는 기술이다.

과학기술정보통신부(장관 유영민)는 정준호 박사(한국기계연구원) 연구팀이 개발한 ‘나노 마이크로 DNA 바늘 패치’ 상용화를 위해 연구소기업인 ‘에이디엠바이오사이언스(주)’의 설립을 지난 7월 17일 인가했다고 밝혔다. 연구소기업은 공공연구기관의 기술을 직접 사업화하기 위해 자본금 20% 이상을 출자하여 연구개발특구 내에 설립하는 기업이다.

연구팀은 2017년 8월 네이처 사이언티픽 리포트에 ‘연어 DNA 나노마이크로 스케일 구조체기반 약물전달 시스템(Drug-Delivery System Based on Salmon DNA Nano- and Micro-Scale Structures)을 발표한 후,  1년 간 제조설비 구축을 포함한 사업화 준비단계를 거쳐 연구소기업을 설립하게 됐다. 특히 해당 논문은 ‘17년 사이언티픽 리포트에서 출간된 화학분야 5,000편 이상의 논문 중 가장 많이 읽힌 100편의 논문에 선정됐다.

▲ 나노마이크로 DNA 니들 패치의 DNA 및 약물을 포함한 유효물질 체내 전달 원리(과학기술정보통신부 제공)

지금까지 히알루론산, 폴리비닐피롤리돈 등의 소재를 사용한 마이크로 바늘 패치들이 개발되었지만, 체내 전달 소재의 안전성 검증, 약물 투여량 정밀 제어기술 확보 등이 부족해 의약품 임상시험 단계를  최종 통과한 사례는 아직 없다.

반면, 연구팀은 이미 세포조직 재생 등 미용과 의료분야에서 널리 사용되고 있는 DNA 소재를 사용한 독자적인 나노마이크로 3차원 패터닝기술을 활용하여, 정확한 양의 유효물질을 체내로 전달할 수 있는 나노마이크로 크기의 바늘을 대량으로 만드는데 성공했다.

나노마이크로 DNA 바늘을 피부에 부착하면 10분 이내 피부 속 수분으로 바늘이 녹으면서 DNA와 함께 유효물질이 체내에 흡수되어 기존의 주사제 방식보다 통증이 없으면서 안전해 사용자의 편의성을 획기적으로 개선할 것으로 전망된다.

또한, 나노마이크로 DNA 바늘 제작이 상온에서 이루어지고 별도의 화학적 공정이 필요 없기 때문에 DNA와 바늘에 포함된 유효물질의 화학적 변형 또는 손상이 없어 체내 전달 시 안전성이 높다는 장점도 있다.

에이디엠바이오사이언스㈜는 한국기계연구원 나노융합산업진흥센터의 기업위성랩으로 입주해 월 20만 개의 제품 생산이 가능한 제조시설을 구축했으며, 앞으로 다양한 바늘 패치 제품 개발 및 관련 업계와 협업을 통한 세계 시장 진출도 모색할 방침이다.

정준호 박사는 “선진국의 경우 마이크로 바늘을 적용한 백신 기술은 임상 2상 단계가 진행 중이지만, 최종 제품화를 위해 해결해야 할 문제가 산적해있다”며, “DNA 소재를 채택함으로서 기존 제품들의 문제를 해결하고 조기 실용화에 성공해 국민들의 건강한 삶에 기여하겠다.”라고 밝혔다.


IT뉴스 김들풀 기자  itnews@