메뉴 보기
혈액 속에서는 안정적으로 순환하다가 암 조직에 도달하면 스스로 보호막을 벗고 항암제를 방출하는 ‘지능형 나노입자’가 국내 연구진에 의해 개발됐다.
기존 항암제의 전신 부작용은 줄이고 암 조직 내 약물 축적은 크게 높여 난치성 췌장암 치료의 새로운 가능성을 제시했다는 평가를 받는다.
포항공대(POSTECH) 화학공학과·융합대학원 차형준 교수, 화학공학과 통합과정 이혁준 씨 등 연구팀은 홍합의 강한 접착 원리를 이용해 췌장암 조직에만 달라붙어 항암제를 방출하는 지능형 나노입자를 개발했다고 9일 밝혔다.
췌장암은 조기에 발견하기 어렵고 주변 장기로 빠르게 전이되는 대표적 난치성 암이다.
현재 항암제를 정맥으로 투여하는 치료법이 가장 널리 쓰이고 있지만, 대표적 치료제인 ‘젬시타빈’은 혈액 속에서 빠르게 분해돼 암 조직에 충분히 도달하지 못하고 정상 세포까지 함께 공격해 전신 부작용을 일으키는 한계가 있다.
이를 해결하기 위해 연구팀은 홍합이 젖은 바위에도 단단히 달라붙는 원리를 적용했다.
대량 생산한 ‘홍합 접착단백질’을 나노입자로 만든 뒤 내부에 젬시타빈을 담고 표면에 생체적합성 고분자 폴리에틸렌글리콜 보호막을 씌웠다.
연구팀은 췌장암 조직에서 많이 분비되는 효소인 'MMP2'가 있을 때만 분해되는 특수 펩타이드를 보호막 연결고리로 사용했다.
이 지능형 나노입자는 혈액 속에서는 보호막으로 안정적으로 순환하다가 암 조직에 도달하면 MMP2 효소에 의해 보호막이 제거된다.
보호막을 벗은 나노입자는 홍합 접착단백질의 강한 접착력을 이용해 암 조직에 달라붙은 뒤 암세포 안으로 침투해 항암제를 지속적으로 방출한다.
실제 췌장암 동물 모델에 이 지능형 나노입자를 정맥 투여한 결과 기존 항암제를 단독으로 투여하거나 일반 나노입자를 사용한 경우보다 암 조직 내 나노입자 축적과 유지 시간이 60% 이상 증가했다.
전신 독성은 나타나지 않았으며 종양의 부피와 무게는 기존 항암제 단독 투여군보다 크게 감소했다. 조직 분석에서도 암세포가 광범위하게 사멸한 것으로 확인됐다.
연구팀은 이번 기술이 췌장암뿐 아니라 약물 전달이 어려운 다양한 난치성 고형암 치료에 활용될 수 있는 차세대 표적 약물 전달 플랫폼이 될 것으로 기대하고 있다.
차 교수는 “항암 치료 부작용은 줄이고 치료 효과는 높일 수 있어 췌장암을 비롯한 난치성 고형암 환자들에게 희망이 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구 성과는 최근 생체 소재 분야 국제학술지인 ‘바이오머티리얼즈’ 온라인판에 실렸다.
