탄소 구슬은 장내 '나쁜' 박테리아에 의해 생성된 내독소 및 기타 대사 산물을 흡수하여 좋은 박테리아가 번성할 수 있는 더 나은 환경을 만들고 마이크로바이옴 건강을 회복하는 데 도움을 줍니다. 이렇게 하면 이러한 독소가 신체의 다른 부위로 침출되어 간경변증에서와 같이 손상을 일으키는 것을 방지할 수 있습니다.
UCL의 연구원들이 발명한 혁신적인 탄소 구슬은 간경변 및 기타 심각한 건강 문제와 관련된 동물 모델의 나쁜 박테리아와 염증을 줄입니다.
Gut에 발표된 이 연구는 UCL 스핀아웃 Yaqrit에 허가된 탄소 구슬이 장 건강을 회복하는 데 효과적이며 쥐와 생쥐의 간, 신장 및 뇌 기능에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 그들은 또한 인간이 사용하기에 안전한 것으로 밝혀졌습니다.
다음 단계는 인간에게도 동일한 이점을 실현할 수 있는지 확인하는 것이며, 이는 장 건강 악화와 관련된 질병을 치료하는 데 사용할 수 있는 길을 열어줄 것입니다.
전 세계적으로 약 1억 명의 사람들이 간경변증을 앓고 있으며 1,000만 명은 간경변증과 추가적인 합병증을 앓고 있는 것으로 추정됩니다.
UCL 간 및 소화기 건강 연구소(UCL Institute for Liver and Digestive Health)의 선임 저자인 라지브 잘란(Rajiv Jalan) 교수는 현재의 임상적 과제에 대해 설명하면서 "장내 마이크로바이옴이 건강에 미치는 영향은 이제 막 완전히 인식되기 시작했습니다. 마이크로바이옴의 균형이 깨지면 '나쁜' 박테리아가 증식하여 장을 건강하게 유지하는 '좋은' 박테리아를 능가할 수 있습니다.
"그들은 내독소, 독성 대사 산물 및 사이토카인을 분비하여 장 환경을 변형시켜 자신에게 더 유리하고 좋은 박테리아에 적대적으로 만드는 것입니다. 이러한 물질, 특히 내독소는 장 염증을 유발하고 장 벽의 누출을 증가시켜 간, 신장 및 뇌와 같은 다른 장기에 손상을 줄 수 있습니다.“
"간경변증은 간에 흉터가 생기는 질환으로, 내독소로 인한 염증이 간 손상을 악화시킬 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 간경변증의 표준 치료법 중 하나는 나쁜 박테리아를 억제하기 위한 항생제이지만, 이는 항생제 내성의 위험이 있으며 말기 질환에만 사용됩니다."
이를 극복하기 위해 UCL의 과학자들은 Yaqrit와 협력하여 장에서 큰 분자와 작은 분자를 모두 흡착하도록 설계된 특별한 미세한 물리적 구조를 가진 작은 구강 탄소 구슬을 개발했습니다.
이 연구에서 UCL의 연구원들은 CARBALIVE라는 제품명으로 알려진 탄소 구슬이 장 건강을 회복하는 효과를 테스트하고 쥐와 생쥐의 간, 신장 및 뇌 기능에 미치는 영향을 평가했습니다.
연구진은 몇 주 동안 매일 섭취했을 때 간경변증이 있는 동물의 간 흉터 및 부상의 진행을 예방하고 급성 만성 간부전(ACLF)이 있는 동물의 사망률을 줄이는 데 효과적이라는 것을 발견했습니다.
이 구슬은 또한 28명의 간경변 환자를 대상으로 테스트되었으며 부작용은 무시할 수 있는 안전한 것으로 입증되었습니다. 동물 모델에서 관찰된 것과 동일한 이점이 인간에게도 발생한다면 이 탄소 구슬은 간 질환을 해결하는 데 도움이 되는 중요한 새로운 도구가 될 수 있습니다.
Yaqrit의 부사장 겸 CARBALIVE 제품 책임자인 Michal Kowalski는 "삼키고 변경되지 않은 상태로 신체를 통과하는 이 새롭고 엔지니어링된 탄소 구슬은 소금 알갱이보다 작습니다.
"탄소 구슬은 장내 '나쁜' 박테리아에 의해 생성된 내독소 및 기타 대사 산물을 흡수하여 좋은 박테리아가 번성할 수 있는 더 나은 환경을 만들고 마이크로바이옴 건강을 회복하는 데 도움을 줍니다. 이렇게 하면 이러한 독소가 신체의 다른 부위로 침출되어 간경변증에서와 같이 손상을 일으키는 것을 방지할 수 있습니다.”
"동물 모델에 있는 결과는 장 침투성, 간 손상, 뿐 아니라 뇌와 신장 기능 장애에 있는 감소와 더불어 아주 긍정적입니다."
UCL의 간장학 교수이자 Royal Free Hospital의 컨설턴트인 Jalan 교수는 "동물 모델에서 이러한 탄소 구슬의 긍정적인 영향이 인간에서도 나타날 수 있을 것으로 기대하고 있으며, 이는 간 질환 치료뿐만 아니라 제대로 작동하지 않는 장내 마이크로바이옴에 의해 유발되거나 악화될 수 있는 모든 건강 상태를 잠재적으로 흥미롭게 합니다. 예를 들어, 많은 국가에서 증가하고 있는 과민성 대장 증후군과 같은 질환이 여기에 포함될 수 있습니다.
"이 연구는 유럽 연합의 Horizon 2020 연구 및 혁신 프로그램의 보조금 자금 지원 덕분에 UCL에서 시작하여 스핀아웃 Yaqrit로 발전한 여정의 또 다른 이정표입니다. 이를 통해 비드를 제조할 수 있는 공장을 지을 수 있었고 잠재적인 용도에 대한 발견 연구를 가능하게 했습니다. 저는 이 여정이 향후 몇 년 안에 간 질환 및 기타 질환을 치료하는 데 도움이 되도록 승인되는 것으로 끝날 것이라고 낙관합니다."
이상의 기사는 2024년 4월 14일 MedicalXpress에 게재된 “Carbon beads help restore healthy gut microbiome and reduce liver disease progression, researchers find”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 정보 출처 : https://medicalxpress.com/news/2024-04-carbon-beads-healthy-gut-microbiome.html
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