HIV 최대 6주까지 억제 '하이드로겔' 개발

피하 주입 후 저장고 역할…향후 B형 간염 활용 가능성도

최대 49일까지 HIV를 억제할 수 있는 ‘하이드로겔’ 제제가 개발됐다는 연구결과가  26일 미국 화학 학회지에 공개됐다. 사진은 하이드로겔 제제를 표현한 이미지. © 링크드인

HIV 억제에 사용되는 항바이러스제 라마부딘의 혈장 농도를 최대 6주 동안 유지할 수 있는 제형이 개발됐다. 향후 다른 항바이러스제까지 이 제형을 활용할 수 있을 것이라는 전망이 나오면서 기대가 커지고 있다.

HIV 치료는 1980년대 최초의 항레트로바이러스 치료법인 AZT가 승인된 이후 꾸준히 발전해오고 있다. 과거 HIV 환자들은 바이러스 억제를 위해 하루에 여러 알을 복용해야 했으나 지금은 하루 1알, 또는 지속성 주사제  등 보다 편리한 옵션을 선택할 수 있다. 여기에 월 1회만 투여해도 된다는 희망이 생겼다.

미국 존스홉킨스 의과대학(The Johns Hopkins University School of Medicine) 의공학과(Biomedical Engineering) 연구팀은 HIV 약물의 혈장 농도를 유지하는 새로운 주입형 ‘하이드로겔(Hydrogel)’ 제형을 개발했다고 26일 미국 화학 학회지(Journal of the American Chemical Society)에 발표했다.

연구팀에 따르면, 하이드로겔은 ‘담체(Carrier)’나 별도의 전달 시스템이 아닌 약물 자체의 새로운 제제다. 피부 아래에 주입하도록 설계됐으며, 주입된 하이드로겔은 피하에서 일종의 저장고로 활동하면서 약물을 조금씩 혈류로 내보낸다.

연구팀은 하이드로겔이 최대한 오래 유지될 수 있도록 설계한 후 라마부딘(3TC)을 포함해 성체 수컷 쥐에 투여한 뒤  하이드로겔 없이 투입된 3TC 생쥐와 비교 분석했다.

그 결과, 하이드로겔 없이 3TC를 주입한 생쥐 그룹에선 3일차부터 약물이 검출되지 않았지만, 하이드로겔 형태로 3TC를 주입한 생쥐 그룹에선 7일차까지 농도가 지속해서 상승했으며 36일까지 HIV를 억제했다. 49일차에도 간, 비장, 림프절, 폐, 신장 등과 같은 조직에선 3TC 약물 수치가 여전히 높은 것으로 나타났다.

연구팀은 현재 3TC와 함께 일반적으로 투여되는 다른 약물을 하이드로겔에 추가하는 방법을 모색 중이다. 또한 발표된 논문에 따르면, 하이드로겔의 설계와 약물 투여량을 최적화함으로써 투여 간격을 최대 ‘몇 달’ 이상 지속할 가능성도 있다.

연구 공동 저자인 찰스 플렉스너 박사(Dr. Charles Flexner)는 “하이드로겔을 통해 최대 몇 달 이상 바이러스 억제를 유지할 수 있게 된다면 HIV 예방에도 충분히 활용할 수 있게 된다”고 설명했다.

이어 “하이드로겔은 단일 폴리머(Polymer)가 여러 가지 다른 약물을 동시에 전달하도록 프로그래밍 할 수 있다”고 또 다른 장점을 소개했다.

수석 연구원인 Honggang Cui 박사는 “현재 최대 42일까지 혈장 내 높은 약물 수준을 유지하는 것을 확인했다”며 “앞으로 기간 연장을 위한 연구를 지속할 것”이라고 말했다.

한편, 라미부딘은 HIV 외에도 B형 간염을 치료하는 데도 사용된다.  따라서 새롭게 개발된 하이드로겔이 B형 간염 바이러스에도 활용될 가능성이 있다. 현재 주사형 HIV 치료법은 HIV 치료에만 초점을 맞추고 있다. 하지만 하이드로겔이 이중 목적 솔루션을 제공할 수 있는 만큼, HIV와 B형 간염을 하나의 주사제로 관리할 가능성도 기대할 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.