종양 전역에 항암물질 전달…항암치료나노기술 개발

카이스트 연구팀, 항암치료 높이는 효과 나타나

▲종양 전역에 약물을 전달하는 항암치료나노기술이 개발됐다.[사진제공=카이스트]

[아시아경제 정종오 기자] 종양 전체에 약물을 전달하는 항암치료나노기술이 개발됐다. 항암 효과를 높게 할 수 있다.

카이스트(KAIST, 총장 강성모) 바이오 및 뇌공학과 박지호 교수 연구팀이 종양의 전역에 약물이 골고루 전달되게 해 항암효과를 높일 수 있는 새 항암치료 나노기술을 개발했다.

수술이 어려운 종양의 치료를 위해 항암약물치료법이 사용된다. 종양이 외부로 들어오는 약물의 접근을 여러 방법으로 막기 때문에 종양 전체에 항암효과를 보기는 어려웠다. 혈류로 투여된 약물들의 대부분이 혈관주위의 종양세포들에만 전달됐다. 중심부의 종양세포에는 전달되지 않아 재발 문제가 자주 발생한다.

연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 리포좀과 엑소좀이라는 소포체를 이용했다. 리포좀은 인공나노소포체로서 혈류를 통해 혈관 주위의 종양 세포 부위까지 약물을 전달한다. 종양 세포에서 자연적으로 분비되는 생체나노소포체인 엑소좀에 약물을 무사히 탑재하는 것이 리포좀의 역할이다.

엑소좀은 종양에서 세포 내부의 생물학적 물질들을 전달하기 때문에 종양의 진행과 전이에 중요한 요소로 알려져 있다. 리포좀이 항암 약물을 엑소좀에 탑재하면 엑소좀이 이동하는 종양 내의 모든 위치로 약물이 전달됨으로써 질병이 치료되는 것이 연구의 핵심이다.

연구팀은 이 기술을 이용해 빛에 반응해 항암효과를 내는 광과민제를 종양이 이식된 실험용 쥐에 주입했다. 이후 종양 부위에 빛을 노출시켜 항암효과를 유도한 후 분석한 결과 종양조직 전역에서 항암효과를 관찰할 수 있었다. 연구팀의 핵심 성과는 종양과 다른 질병들의 미세 환경을 파악해 질병에 대항하는 맞춤형 약물전달 기술 개발의 발판을 마련한 것이다.

연구팀은 이 기술을 제약회사에서 개발 중인 항암제에 적용해 약물전달이 어려운 악성 종양의 치료효과를 실험 진행 중이다. 이번 연구는 나노분야 학술지 '나노 레터스(Nano Letters)' 3월31일자 온라인 판에 게재됐다.

박 교수는 "엑소좀이 세포에서 끊임없이 분비되는 특성과 주변 세포로 생물학적 물질을 전달하는 특성을 응용해 종양 중심부까지 약물을 전달 가능하게 만든 연구"라고 말했다. 박 교수 지도아래 이준성 박사, 김지영 석사가 주 저자로 참여했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr