코로나19 환자에게 ‘사이토카인 폭풍(cytokine storm)’은 골치 아픈 문제다.

사이토카인은 면역세포로부터 분비되는 면역조절제로 체내 신호전달 과정에서 특정 수용체와 결합 후 면역반응에 관여를 한다. 외부에서 바이러스가 침투하면 이를 억제하기 위해 필요 이상의 양이 분출되는 경우가 있는데 이 때 과다 분비된 사이토카인은 바이러스 외에 정상 세포까지도 공격해 문제를 일으킨다. 특히 젊을수록 이러한 현상이 일어날 확률이 높으며 장기 부전과 사망으로 이어지기도 한다.

브라질과 프랑스의 공동 연구팀은‘사이언스 어드밴스(Science Advances)’ 최신호에 게재한 연구 논문에서 나노기술이 영향을 받는 조직에 약물을 안전하게 전달하는 방법으로 사이토카인 폭풍을 완화시킬 수 있다고 주장했다.

사이토카인 폭풍의 핵심은 ‘염증과 산화 스트레스 사이의 연결, 두 과정이 서로 연료를 공급해 악순환을 만드는 것’으로 현재 이 위험한 ‘누화(crosstalk)’를 방해할 수 있는 치료법은 없다.

그러나 연구팀은 인체에서 자연적으로 생선되는 지방 유형인 스쿠알렌에 아데노신을 첨가해 ‘다중 약물 나노입자’를 만들었다. 그리고 강력한 항산화제인 알파-토코페롤에 ‘캡슐화’했다.

이 접근법을 사용해 연구팀은 패혈증 등 과염증 상태 또는 코로나19의 사이토카인 폭풍과 유사한 면역 상태에 있는 마우스의 조직으로 화합물을 전달했다.

그 결과, 인터루킨-10이라는 항염증성 사이토카인의 수치가 동시에 상승하면서 종양괴사인자 알파라고 하는 전(前) 염증성 사이토카인 조직이 눈에 띄게 감소했다.

연구팀은 이러한 변화는 치료 후 4시간 만에 폐와 신장과 같은 중요한 기관에서 관찰됐다고 밝혔다. 또 콤보 치료제(아데노신과 토코페롤)가 약물 단독 사용보다 더 효과적이라고 덧붙였다.

연구진은 “이번 연구는 마우스에서 수행됐으며, 인간에게도 유사한 효과가 나타나리라는 보장은 없다”면서도 “이 접근 방식이 제어되지 않는 염증의 복잡하고 다양한 현상에 대항하는 새로운 도구가 될 수 있다”고 주장했다.