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암세포까지 항암제 정확히 전달하는 나노물질 개발

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2018년 11월 01일 11:56 프린트하기

울산과학기술원 자연과학부 김채규, 유자형 교수, 생명과학부 강세병 교수(왼쪽부터). 울산과학기술원 제공.
울산과학기술원 자연과학부 김채규, 유자형 교수, 생명과학부 강세병 교수(왼쪽부터). 울산과학기술원 제공.


국내 연구진이 암세 포까지 항암제를 전달하는 효과적인 방법을 찾아냈다. 부작용이 없는 새로운 항암치료법 개발로 이어질지 기대된다.

 

울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 유자형·김채규 교수, 생명과학부 강세병 교수 연구진은 체내에서 안전하고 효율적으로 작동하는 ‘약물 전달체 플랫폼 기술’을 새롭게 개발했다고 1일 밝혔다.

 

항암제는 몸속에 들어가면 암 세포 외에 다른 세포에도 전달돼 다양한 부작용이 일어난다. 이런 이유로 암 세포만 공격하는 ‘표적 항암제’가 연구되고 있지만 아직까지 암세포만 100% 공격하는 항암제는 등장하지 않고 있다. 

 

연구진이 개발한 약물 전달체는 치료제를 담아 표적 세포까지 전하는 물질이다. 암세포를 죽이는 효과가 뛰어나지만 부작용 때문에 사용하기 어려운 기존 항암제를 대신할 수 있다. 이전에도 수많은 약물 전달체가 개발됐다. 하지만 실용화 한 사례는 찾기 어렵다. 몸속에 존재하는 단백질이 약물 전달체에 달라붙는 ‘단백질 코로나 현상’이 약물 전달체의 기능을 떨어뜨리고 약물이 암세포에 도달해도 치료 효율이 매우 낮아서다. 

 

연구진은 DNA 재조합 기술을 이용해 다른 단백질과 반응하지 않는 안정된 부분, 암세포에만 달라붙는 부분으로 구성된 형태의 단백질을 만들었다. 그런 다음 이 단백질을 나노입자 형태로 만들어 항암제 주위를 보호막처럼 둘러싸 ‘단백질 보호막을 가진 약물 전달체(PCSN)’를 만들어냈다.

 

연구진은 이 물질이 생체환경에서도 작동하는지 알아보기 위해 인간 체액과 유사한 용액에 담가보고, 컴퓨터 시뮬레이션으로도 효과를 분석했다. 그 결과 기존에 개발됐던 약물전달체보다 효율이 10배 정도 더 높은 것으로 나타났다. 면역세포가 약물전달체를 침입자로 오인해 공격하는 경우도 훨씬 낮았다. 연구용 쥐를 통해 실허한 결과 기존에 보고된 약물전달체에 비해 암세포를 더 잘 공격하면서 생체에 독성이 훨씬 적은 것으로 확인됐다. 

 

연구진은 이번 연구결과가 암 치료는 물론 다양한 질병의 진단과 치료, 열-광학 치료 등 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

 

유 교수는 “나노 치료제 분야의 오랜 염원인 ‘만능 플랫폼’에 새로운 방법으로 접근 가능할 것”이라며 “새로운 ‘표적 지향형 약물전달 시스템의 원천기술’을 확보했다는 점에서 의미가 있다”고 밝혔다.

 

이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션'  1일자 온라인 판에 발표됐다.

 

단백질 보호막 항암제 약물 전달체의 작용 원리. 울산과학기술원 제공.

단백질 보호막 항암제 약물 전달체의 작용 원리. 울산과학기술원 제공.

 

 
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