[그림 3] 면역세포에 의해 종양 내부로 전달된 나노입자.
혈관에서 확산을 통해 전달되는 나노입자(PBS/MSN-Tz)는 혈관이 많은 종양 주변부에 주로 전달되는 반면, 면역세포에 의해 전달된 나노입자(α-CD11b-TCO/MSN-Tz)는 종양 중심까지 전달됨을 확인할 수 있다. 사진=IBS 제공
[그림 3] 면역세포에 의해 종양 내부로 전달된 나노입자. 혈관에서 확산을 통해 전달되는 나노입자(PBS/MSN-Tz)는 혈관이 많은 종양 주변부에 주로 전달되는 반면, 면역세포에 의해 전달된 나노입자(α-CD11b-TCO/MSN-Tz)는 종양 중심까지 전달됨을 확인할 수 있다. 사진=IBS 제공
국내연구진이 항암제를 암세포 깊숙한 곳까지 전달해 치료효과를 향상시킬 방법을 찾아냈다.

기초과학연구원(IBS)은 현택환 나노입자 연구단장·한국기초과학지원연구원(KBSI)·국민대 공동연구팀이 체내를 자유롭게 이동할 수 있는 면역세포를 활용한 약물전달 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.

암세포에 영양분을 공급하는 혈관은 암조직의 일부분에만 형성돼 있다. 혈관에 약물을 주입, 항암 치료를 진행할 경우 혈관 주위 암세포에는 약물이 전달되지만, 종양 중심부까지는 거의 전달되지 않았다. 연구진은 종양의 근본적인 치료를 위해 면역세포에 주목했다. 면역세포는 다른 세포와 달리 박테리아·바이러스 등 이물질 대응하기 위해 체내를 자유롭게 이동할 수 있다. 이에 연구진은 면역세포를 약물전달 매개체로 활용하는 방법을 고안했다. 연구진은 체내로 항체, 약물을 포함한 나노입자를 순차적으로 주입했다. 항체는 나노입자를 면역세포에 부착시키는 접착제 역할을 한다. 이후 클릭화학반응을 통해 원하는 면역세포에만 나노입자가 결합될 수 있도록 했다.

약물의 전달과정을 형광현미경으로 관찰한 결과, 면역세포 표면에 부착된 나노입자가 면역세포에 의해 종양 내부까지 운반되는 것을 관찰할 수 있었다. 이후 유방암을 유발한 동물모델에서 실험을 진행한 결과, 기존 대비 2배 가량 많은 양의 약물이 종양 중심부에 축적됨을 확인했다. 혈관에서 거리가 먼 암세포까지 약물 전달이 가능해진만큼 치료 효과가 향상된 셈이다.

현택환 단장은 "기존 치료법으로는 치료가 어려웠던 부위까지 치료할 수 있을 뿐만 아니라 체내 다양한 질환에 참여하는 면역세포를 이용하기 때문에 암을 비롯한 다양한 질환에 적용할 수 있다"고 말했다.

연구성과는 `미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)` 8월 22일자 온라인 판에 게재됐다.주재현 기자

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[그림 2] 면역세포에 의해 나노입자가 이동하는 모습.
클릭 화학반응을 통해 세포 배양액 내에서 성공적으로 면역세포 표면에 나노입자를 접합된 모습 과(위) 체내에서 면역세포가 나노입자를 싣고 이동하는 모습(아래). 사진=IBS 제공
[그림 2] 면역세포에 의해 나노입자가 이동하는 모습. 클릭 화학반응을 통해 세포 배양액 내에서 성공적으로 면역세포 표면에 나노입자를 접합된 모습 과(위) 체내에서 면역세포가 나노입자를 싣고 이동하는 모습(아래). 사진=IBS 제공
[그림 1] 면역세포를 이용한 약물 전달 모식도.
종양 중심부로 침투하는 면역세포를 표지하는 항체를 먼저 주입, 면역세포를 표지한 후, 약물을 담은 나노입자를 혈류에 주입해 면역세포 표면에 나노입자를 부착한다. 나노입자는 면역세포를 통해서 종양 중심부까지 이동할 수 있다. 그림=IBS 제공
[그림 1] 면역세포를 이용한 약물 전달 모식도. 종양 중심부로 침투하는 면역세포를 표지하는 항체를 먼저 주입, 면역세포를 표지한 후, 약물을 담은 나노입자를 혈류에 주입해 면역세포 표면에 나노입자를 부착한다. 나노입자는 면역세포를 통해서 종양 중심부까지 이동할 수 있다. 그림=IBS 제공

주재현
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