8일 한국연구재단은 강동우 교수(가천대학교 의과대학) 연구팀이 특정 크기의 탄소나노물질을 이용해 항암제를 폐암세포에 효과적으로 투입하는 치료 전략을 제시했다고 밝혔다.

폐암은 세포독성 및 표적항암약물 등 여러 시도에도 폐종양을 표적화하는 효율이 높지 않아서 치료가 쉽지 않은 난치성 종양이다. 5년간 환자 생존율이 10-13%에 그친다.

탄소로 구성된 나노미터(nm) 직경의 원기둥 모양 구조체인 탄소나노튜브는 미래의 약물전달체로 각광을 받았지만 인체 장기에 축적되는 성질 때문에 오히려 유해한 물질로서 간주됐다. 특히 폐에 특이적으로 축적되기에 폐독성 물질로 인식됐다. 연구팀은 발상의 전환을 통해 독성만 없애면 기존의 항암제를 폐에 집중적으로 표적 할 수 있는 폐 특이적 나노 전달체로 이용될 수 있다고 판단했고 연구를 시작하게 됐다.

연구 결과, 다양한 탄소나노튜브가 직경에 따라 암세포 내 유입경로가 다르다는 것을 발견하고, 항암효능 증폭시킬 수 있는 특정 크기의 구조를 확인할 수 있었다. 연구팀은 폐암이 생성된 생쥐모델을 이용해 다양한 크기의 탄소나노약물에 대한 항종양 효능을 평가했다. 그 중에서도 60-100나노미터(nm) 직경의 탄소나노물질은 카베올린 단백질을 통한 세포 내부로의 유입이 활성화됐고, 그 결과 폐종양의 크기가 현저히 줄어드는 것을 입증했다.

강동우 교수는 "막대모양의 나노물질이 폐에 축적되는 수동적 특성과 나노물질 직경을 통제해 세포 유입을 활성화하는 능동적 조절을 동시에 이용해 나노항암제의 효능을 극대화했다"며 "향후 생분해성 또는 생체적합성 나노물질을 선택해 형태와 크기를 최적화하면 임상적 성공 가능성이 높아질 것으로 기대한다"고 연구 의의를 설명했다.

과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구자) 및 보건복지부 질환극복기술개발사업 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 지난달 국제학술지 ACS 어플라이드 머터리얼즈 & 인터페이스(ACS applied materials & interfaces) 논문으로 게재됐다.이용민 기자

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