생명연 "폐암 세포만 인식·공격, '나노바디' 기술 개발"

한국생명공학연구원은 바이오나노연구센터 정주연 박사 연구팀이 폐암 세포만 정확하게 인식해 공격할 수 있는 '나노바디(Nanobody)' 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

정주연 박사 연구팀 구성원들이 기념촬영을 하고 있다. 한국생명공학연구원 제공

기존 항암제는 정상 세포까지 공격해 탈모·구토·면역력 저하 등 부작용을 야기하고, 약물이 암세포에 정확하게 도달하지 못하는 탓에 치료 효과가 기대에 미치지 못할 때가 많았다.

이와 달리 연구팀이 개발한 나노바디 기술은 기존 항암제의 부작용을 줄이면서 암세포 사멸 효과는 극대화하는 장점을 가졌다.

특히 이 기술은 폐선암(비소세포 폐암의 일종) 치료에 효과적인 것으로 평가받는다. 폐암은 해마다 수백만명의 생명을 앗아가는 치명적 질병이다. 이중 '폐선암'은 전체 폐암 환자의 50% 이상을 차지한다. 하지만 조기 진단이 어려운 데다 재발률이 높아 치료에 어려움이 따른다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 폐선암 세포에서 발견되는 단백질 'CD155'에 특이적으로 결합하는 초소형 항체 'A5 나노바디'를 개발했다.

이 나노바디는 일반 항체보다 10배가량 작은 크기로 몸속 깊은 곳까지 침투가 가능하다. 또 암세포 표면에만 달라붙는 정밀함으로 정상 세포에는 영향을 거의 주지 않는다. 실제 A5 나노바디는 CD155가 많은 폐선암 세포에만 선택적으로 붙어 암세포의 이동과 침투를 50% 이상 억제하는 효과를 보였다.

연구팀은 항암제인 독소루비신(Doxorubicin·DOX)을 담은 지방 성분의 약물 캡슐(리포좀(Liposome))에 A5 나노바디를 결합한 'A5-LNP-DOX'도 개발했다. 이는 마치 드론이 정밀하게 암세포를 겨냥해 약물을 전달하듯 암세포 표면의 CD155 표적에 항암제를 정확하게 도달시키는 역할을 한다.

이를 토대로 진행한 동물실험과 환자 유래 오가노이드 모델 실험에서 연구팀은 종양의 크기는 70~90% 줄고, 세포 사멸 지표는 큰 폭으로 늘어난 것을 확인했다. 또 간, 심장, 신장 등 주요 장기의 손상이 나타나지 않아 부작용도 미미했다고 연구팀은 강조했다.

정주연 박사는 "이번 연구는 암세포를 정밀하게 타겟팅하고 약물을 효과적으로 전달할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시했다는 데 의미를 갖는다"며 "연구팀이 개발한 나노기술이 향후 암 치료의 정밀의료 실현에 기여를 할 수 있길 기대한다"고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr