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빛으로 암세포만 표적 치료···광역학치료제 개발

종양 표적률 향상···암 재발 한계 극복
종양을 선택적으로 표적해 치료하면서 암 재발 가능성도 낮춘 새로운 표적치료법이 제시됐다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 김종승·김종훈 고려대 교수, 이진용 성균관대 교수, 조나단 세슬러 미국 텍사스대 교수 공동연구팀이 새로운 광역학 치료제를 개발하는 데 성공했다고 18일 밝혔다. 
  
광역학치료는 인체에 무해한 근적외선 영역의 빛을 이용한 암 치료법으로 수술, 방사선 치료, 화학요법 등에 비해 부작용이나 후유증이 적어 많은 관심을 받고 있다. 하지만 암세포의 선택성이 낮아 정상세포에 손상을 유발하거나, 재발 가능성이 크다는 단점이 존재했다.

연구팀은 이에 종양만 찾아 가면서 암세포가 추가적으로 증식할 수 없도록 혈관 형성을 억제하는 광역학치료제를 개발했다. 이에 따라, 정상적인 부위에는 손상을 입히지 않고 종양 부위에만 선택적으로 치료제를 전달하고 활성화시킬 수 있게 됐다.

연구팀은 학계에 알려진 혈관생성억제 물질인 아세타졸아미드가 암세포에 과발현되어 있는 탄산탈수소효소9 단백질과 선택적으로 강력하게 상호 결합한다는 특성을 이용해 암세포 표적화를 유도했다.

개발된 광역학치료제를 사람의 유방암 세포를 이용한 동물 모델에 투여한 결과, 아세타졸아미드가 없는 치료제에 비해 4배 이상 종양의 부피가 감소했으며, 특별한 부작용도 발견되지 않은 것으로 확인됐다

또한 이 치료제가 암 혈관 형성 억제 효과가 있다는 것을 규명됐다. 암 조직은 성장할수록 저산소 상태가 유발되어 스스로 생존을 위해 많은 영양분 공급이 필요하게 된다. 따라서 암세포는 암 조직으로 영양분을 더 유입시키기 위해 신생혈관 형성을 촉진하는 인자들을 분비한다.

연구팀이 개발한 치료제를 투입한 결과, 암 신생혈관과 밀접하게 관련되어 있는 단백질인 혈관내피성장인자A(VEGFA)와 혈관신생단백질2(ANGPT2)가 치료 후 현저히 감소한 것으로 분석됐다.

김종승 고려대 교수는 "암세포의 선택적 치료와 치료 후 재발을 막을 수 있는 암 신생혈관 억제 효과를 확인했다"면서 "현재까지 초기 임상단계 수준의 연구를 수행했으며, 향후 약물의 체내 동태, 인체에서 안전성 평가 등의 후속연구를 통해 실제 임상에서 사용할 수 있도록 추진할 계획"이라고 말했다.  
 
이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단의 기초연구지원사업 등으로 수행됐으며, 화학 분야 국제 학술지 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)에 지난 7일자 표지 논문으로 게재됐다. 

표적지향형 광역학치료제의 치료 메커니즘과 동물실험 결과.<자료=한국연구재단 제공>표적지향형 광역학치료제의 치료 메커니즘과 동물실험 결과.<자료=한국연구재단 제공>
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