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원자력연, 나노의약품 면역증감효과 확인

2019-05-22기사 편집 2019-05-22 17:23:32

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첨부사진1지르코늄-89 이용한 나노물질의 체내 영상화 연구 과정. 사진=원자력연 제공

한국원자력연구원 연구팀이 차세대 의약품으로 주목받는 나노의약품의 체내 전달력 향상을 도와줄 연구결과를 발표했다.

22일 원자력연에 따르면 박정훈 박사 연구팀이 의료용 동위원소 지르코늄-89를 이용한 영상화 기술로 나노물질의 면역력을 검증하는 데 성공했다.

나노의약품은 소재의 크기와 물성을 변화시켜 체내 특정 부위를 표적화해 약물을 전달할 수 있어 암 진단·치료에 효과적이다. 그러나 체내 면역작용으로 나노물질이 종양에 도달하지 못하고 간 등에 축적되는 의학적 한계가 있다.

연구팀은 이 한계를 극복하기 위해 적혈구에서 추출한 단백질막을 나노물질에 코팅하는 방법을 활용했다. 적혈구에 존재하는 면역조절 단백질은 대식세포(면역을 담당하는 세포)와 만났을 때 면역시스템을 피하는 효과가 있기 때문이다.

연구팀은 쥐에서 적혈구를 분리한 뒤 단백질막을 추출했다. 이후 나노물질과 지르코늄-89를 결합, 추출한 단백질막을 나노물질의 표면에 코팅함으로써 면역나노물질을 만들었다. 적혈구를 추출한 쥐에 이 물질을 주사하고 핵의학 영상장비를 통해 물질의 체내 이동과 분포 등을 파악해 나노물질의 면역력을 확인했다.

단백질막을 코팅한 나노물질은 코팅되지 않은 나노물질과 달리 간을 통과, 종양에 축적되기 시작해 하루 경과 후에는 체내 순환이 이뤄졌다. 또 지르코늄-89는 반감기가 3.3일로, 반감기가 짧아 영상 자체를 얻을 수가 없었던 기존 진단용 동위원소에 비해 영상을 통한 검증에 뛰어나다는 점도 확인됐다.

박정훈 박사는 "기존에는 실험체를 해부하거나 투과력이 약한 형광물질을 사용하는 등 나노물질의 면역력을 검증하기 어려웠으나 지르코늄-89를 통해 나노물질의 면역력을 실시간으로 정확히 확인할 수 있게 됐다"고 말했다.

이 연구결과는 학술지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 에 5월 15일 게재됐다. 주재현 기자



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첨부사진2시간에 따른 단백질막 코팅 나노물질 면역증감 비교. 사진=원자력연 제공

첨부사진3각각 불소, 갈륨, 지르코늄으로 표지한 나노물질 비교영상. 사진=원자력연 제공

첨부사진4박정훈 박사

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