새로운 항암제 전달시스템의 형성 및 작용 경로(미래창조과학부 제공). © News1
암세포를 만났을 때만 항암제를 전달하는 시스템이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 부작용은 적고 치료율은 높은 새로운 항암치료 기술이 가능해졌다.

미래창조과학부와 기초과학연구원은 복잡계 자기조립 연구단 김원종 포스텍 교수팀이 경북대·미국 워싱턴대 연구진과 공동으로 효율적인 항암제 전달 시스템을 개발했다고 8일 밝혔다.연구팀은 혈액순환 과정에서 비정상적인 항암제를 방출해 야기되는 부작용을 해결하고, 암세포 표적물질을 도입해 암세포를 만났을 때만 선택적으로 항암제를 전달·치료하는 기술을 개발했다.

이번 연구 성과는 '강력한 주인-손님 상호작용'을 이용해 암세포에 대한 선택적 항암치료를 가능하게 한 점이 핵심이다. 주인-손님 상호작용은 항암제의 하나인 파클리탁셀이 고리 구조의 올리고당인 사이클로덱스트린의 내부에 들어가는 현상을 말한다.

연구팀은 주인-손님 상호작용을 극대화하기 위해 고분자화된 사이클로덱스트린과 파클리탁셀을 개발했다. 또 이들 간의 상호작용을 통해 혈액 내에서 안정된 구조체를 유지하는 새로운 종류의 나노조립을 만들었다.이어 나노조립 표면에 암세포 표적물질을 도입, 혈액 속을 안정적으로 돌면서 암세포에만 효율적으로 항암제를 전달하는 암세포 표적 약물 전달 시스템을 개발했다. 혈액순환 과정에서는 안정된 구조체를 유지해 항암제 방출을 억제하지만 암세포 내부로 유입되면 항암제가 방출되는 구조다.

현재 가장 많이 사용되는 항암제 전달 시스템은 비수용성의 항암제를 유기용매에 녹여 직접 주사하는 방식이다. 이 방법은 암세포가 아닌 정상세포에도 항암제가 전달되고, 유기용매의 독성 때문에 부작용을 일으키는 등의 단점이 있다.

최근 사용되고 있는 고가의 차세대 약물들은 마이셀이란 약물 전달 시스템을 이용해 기존의 용매에 의한 부작용은 줄였다. 하지만 암세포에 도달하기도 전에 혈액순환 과정에서 약물 전달 시스템이 틀어져 비정상적인 약물 방출이 일어나는 등 효율성이 떨어지는 것으로 알려졌다.

김원종 교수는 "강력한 주인-손님 상호작용을 이용한 항암제 전달 시스템은 항암치료에 높은 효과를 보일 수 있다"며 "간편한 방법으로 항암제의 대량생산 및 개량이 가능해 앞으로 다양한 질병 치료를 위한 약물 전달 시스템의 개발에 중요한 기술적 기반이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈 5월8일자 온라인판에 게재됐다.


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