[사이언스] '레이저 시술로 피부 탄력' 원리 규명..피부재생·발모 치료제 개발 길 열어

美 존스홉킨스의대 피부과 연구팀

dsRNA가 레티노익산 합성 촉진해

손상된 피부 되살아나는 과정 밝혀

광노화·화상환자 등 신약 단초 마련

루이스 가자 미국 존스홉킨스대 의대 교수. /가자 교수 홈페이지

미국 존스홉킨스대 의대의 김동원 박사.

어느새 매미 소리가 요란한 여름이 됐다. 이런 때 강렬한 태양의 자외선 등으로 인해 주근깨와 주름 등 피부 손상이 우려된다. 피부 손상을 줄이고 탄력 있게 가꾸기 위해 피부과에서 레이저 시술이나 필링 등을 하는 경우도 적지 않다.

하지만 지금까지는 그 시술이 피부에 어떻게 자극을 줘 재생을 돕는지 알려지지 않았다. 효과는 있는데 왜 그런지를 잘 몰랐던 셈이다.

피부는 조직에 한번 상처가 나면 2차 감염이 야기되며 증상이 악화되는 경향이 있다. 노인들에게 흔히 생기는 욕창이나 당뇨성 피부궤양 등이 한번 발생하면 좀처럼 낫지 않는 것이 단적인 예다.

미국 존스홉킨스대 의대 피부과의 루이스 가자 교수와 김동원 박사 등 연구팀은 자외선 등으로 인한 광노화를 치료하기 위해 레이저 시술을 받은 백인 여성 17명(평균 55세)의 피부 샘플을 분석해 단백질을 만들지 못하는 RNA 중 구조가 두 가닥으로 된 이중구조의 RNA(non-coding double stranded RNA:dsRNA)가 레티노익산(retinoic acid)의 합성을 촉진해 피부 재생으로 이끈다는 사실을 밝혀냈다. 피부 시술에 의해 dsRNA를 인식하는 TLR3(Toll Like Receptor 3)가 활성화되면 레티노익산을 합성하는 유전자가 증가하며 손상된 피부가 재생된다는 것이다.

우리 몸은 DNA에서 RNA를 만들며 필수단백질을 생성하는데 이러한 작용을 하는 RNA는 극히 일부이며 대부분은 단백질을 발현하지 못하는 RNA로 알려져왔다. 하지만 최근 이들이 유전자의 발현과 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀지며 암·노화 등과도 밀접한 연관이 있다는 연구가 속속 나오고 있다. 레티노익산은 체내에서 생성되지 않아 음식을 통해 보충해야 하는 비타민A로 만들어지는데 건선·여드름을 치료하거나 주름 개선을 위한 화장품의 주성분이다.

연구팀은 dsRNA와 레티노익산 두 물질에 의한 작용 과정을 분석했고 이들이 서로 유사한 메커니즘을 공유한다는 사실을 확인했다. 따라서 dsRNA와 레티노익산을 합친 물질로 상처 난 부위를 치료하면 면역력이 높아지는 등 치유 효과와 속도가 증대된 치료제를 개발할 수 있다고 보고 있다. 화상환자의 피부 재생을 돕거나 발모효과를 증가시킬 수 있는 치료제 개발도 가능하다고 기대한다. 이를 위해 연구팀은 미국에 특허를 출원한 데 이어 중장기적으로 상업화에도 나서기로 했다.

제1저자이자 공동교신저자인 김동원 박사는 “상처 난 피부에서 단백질을 발현하지 못하는 dsRNA가 체내 레티노익산의 합성을 촉진해 피부 재생이 이뤄지는 것을 밝혀냈다”며 “재생치료제 개발의 새로운 단초를 마련한 셈”이라고 의미를 부여했다. 이번 연구는 지난 6월26일 네이처 커뮤니케이션스에 실렸다. /고광본선임기자 [e-mail]