암세포에만 부착되는 암 진단 및 치료 물질 개발

나노기술을 통해 체내 암세포만을 찾아 달라붙은 후, 암세포의 성장억제 및 사멸 과정을 영상으로 추적할 수 있게 하는 다기능성 나노복합체가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

과학기술부는 과학기술부의 바이오기술개발사업 일환으로 진행 중인 “생체적합성소재 및 바이오프로브 원천기술개발사업”의 지원을 받은 연세대학교 공과대학 화학공학과 함승주·의과대학 영상의학과 서진석, 허용민 교수팀이 암(癌)의 진단과 치료가 동시에 가능한 “다기능성 나노복합제” 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

지난해 암세포에만 선별, 부착되는 ‘고민감도 자성 나노 물질’을 이용하는 MRI 영상을 통해 2mm 크기의 미세 암세포의 영상 진단법 개발에 성공한 이후, 함승주·허용민·서진석 교수팀은 동시에 치료까지 가능한 후속 연구를 진행해왔다.

연구진은 기존의 암세포만이 가진 특유 물질(종양특이항원)에 결합함과 동시에 치료능력도 있는 항체(Herceptin)를 보유한 자성나노물질에 항암제를 결합시킨 ‘다기능성 나노복합체’ 를 합성한 후 이를 실험용 쥐에 3회 주입했다. 그 결과, 실험군 쥐에선 대조군 쥐에 비해 최대 6배 이상 암세포 성장 억제가 이루어지는 것을 확인했다.

연구팀은 고민감도 자성 나노 물질과 항암제를 결합시키는 동시에 정상 세포에는 영향 없이 표적인 암세포까지 항암제를 안전하게 운반해야 하는 과제를 ‘양친매성 고분자‘ 개발로 해결했다.

연구팀은 다기능성 나노복합체는 정밀 유도무기와 같이 체내 암세포만을 찾아 달라붙은 후 품고 있는 항암제를 방출하는 방식으로 암세포의 성장억제 및 사멸 과정을 영상으로 동시에 추적할 수 있다고 밝혔다.

이는 진단과 치료가 동시에 가능하고 더 나아가 약물들(치료용 항체+항암제)의 상승적인 효능을 지닌 다기능성 나노복합체를 세계 최초로 개발하고, 실험용 쥐에서 그 효능을 직접 확인한 것으로, 암 조기 진단 및 치료에 획기적인 장이 마련된 것으로 평가된다.

연구팀은 이번 연구 성과로 나온 양친매성 고분자와 자성나노물질을 바탕으로 한 다기능 나노복합체 물질은 국내외에 특허출원 중이며, 바이오 벤처기업인 ATGen사와 공동으로 향후 전임상 및 임상 시험을 실시할 예정인데, 그 성공 여부에 따라 나노 의학 분야의 막대한 부가가치 창출도 가능할 것이라고 밝혔다.