치매 다음으로 흔한 신경 퇴행성 질환인 파킨슨병은 전 세계 환자수는 천만 명 이상에 달한다. 파킨슨병은 뇌의 흑질에서 도파민을 충분히 생산하지 못하면서 발생하는데 대부분 50세 이후에 진단된다. 파킨슨병 환자는 떨림, 근육 강직, 운동 느림, 균형 장애 등의 증상을 보이는데 적절한 치료를 받지 않는 경우 일상생활을 수행할 수 없을 정도로 진행될 수 있다.

파킨슨병 치료를 위해 신경 세포가 도파민을 만드는 데 사용하는 levodopa (L-dopa)와 levodopa의 효능을 높이고 이상반응을 최소화하는 데 도움이 되는 carbidopa가 사용되는데 하루에 여러 번 복용해야 하는 어려움이 있다.

최근 호주의 연구진이 두 약물을 결합한 장기지속형 주사 치료제를 개발했는데 주입된 임플란트가 7일에 걸쳐 약물을 천천히 방출하기 때문에 파킨슨병 환자들이 매일 여러 개의 약을 복용할 필요가 없게 된다.

개발된 주사제는 인 시투 임플란트(in-situ implant) 형태로 L-dopa와 carbidopa 복합제가 투여되도록 고안되었다. 연구진은 정확한 속도로 약물이 방출될 수 있도록 서로 다른 비율의 두 가지 유기 고분자와 용매를 사용하였으며 levodopa와 carbidopa를 추가하여 임플란트를 개발했다. 또한 시험관(in-vitro) 시험을 통해 pH의 영향, 임플란트 주입의 용이성, 임플란트 분해 속도, 약물 분산 속도, 세포에 미치는 임플란트의 영향을 검토했다.

연구진은 기전을 확인하기 위해 돼지의 다리 근육 조직을 이용한 생체 외(ex vivo) 시험을 진행했다. 근육 조직에 주사하면 임플란트 표면에 구명이 형성되고 이를 통해 약물이 조직으로 확산되었는데 7일 동안 최대 90%의 약물이 방출되고 임플란트는 2주 이내 완전히 분해되었다.

연구진은 주입 역시 용이했다고 밝히면서 파킨슨병 치료에 있어 유망한 약물 전달 시스템이 될 수 있다고 전했다.

이번 연구는 새로운 치료법의 작용 기전을 살펴보는 초기 단계의 연구이지만 추가 연구를 통해 주사의 안전성과 효능이 입증된다면, 파킨슨병 환자들에게 약물 복용의 부담을 줄이고 삶에 긍정적 영향을 끼칠 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 Drug Delivery and Translational Research에 게재되었다.