"암세포만 공격" 항암 효과 높이는 '나노입자' 개발

김인산 KIST 박사 "암 성장 억제·박멸···면역력 증가로 항암 신약 개발 기대"
항암 면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도.<사진=KIST 제공>항암 면역 나노입자(FHSIRPα-dox)의 항암 치료 모식도.<사진=KIST 제공>

국내 연구팀이 암세포만 공격해 항암 효과를 높이는 나노입자를 개발했다.

KIST(한국과학기술연구원·원장 이병권)는 김인산 테라그노시스연구단 박사와 이은정 경북대 화학공학과 교수 공동 연구팀이 체내 면역세포를 효과적으로 활성화하는 나노입자 개발에 성공했다고 29일 밝혔다.

연구팀이 개발한 항암 면역 나노입자는 암세포만을 특이적으로 공격할 수 있는 면역시스템을 활성화함으로써 종양 동물모델에서 암 성장을 억제시킬 수 있을 뿐 아니라 2차 암 재발도 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

암세포는 다양한 회피 방법을 통해 체내 면역세포의 공격으로부터 자신을 방어한다. 대표적으로 암세포는 자신의 표면에 공격 무력화(Don’t eat me) 신호를 내는 단백질(CD47)을 발현시켜 면역세포의 공격을 회피한다.

연구팀은 면역 시스템이 암을 '적'으로 인식해 제거하는 전략을 구축했다. 연구팀은 생체 유래 나노 소재인 페리틴 나노입자 표면에 특정 단백질(SIRPα)을 표출해 암세포의 공격 무력화 신호를 차단시켜 암세포를 효과적으로 잡아먹는 것을 확인했다.

또 케이지 형태의 나노입자의 내부에 세포사멸 유도제를 삽입해 선천성 면역세포의 탐식 기능을 향상시키고 우수한 효능을 갖는 항암 치료제를 도출했다. 항암 치료 약물로서의 특성을 검증해 본 결과 정맥 주사 경로를 사용해도 암 조직으로 높은 효율로 전달됐고 전신성의 암세포 특이적 면역반응을 나타냈다.

연구팀은 종양 쥐 모델에서 항암 면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인했다.<사진=KIST 제공>연구팀은 종양 쥐 모델에서 항암 면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 치료하였을 때 다른 대조군에 비해 암세포의 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 박멸할 수 있음을 확인했다.<사진=KIST 제공>

연구팀은 종양 쥐 모델에서 항암 면역 나노입자를 혈관 주사를 통해 투여했을 때 암세포 성장이 현저히 저해될 뿐 아니라 성장된 암을 완전히 제거할 수 있음을 확인했다. 특히 개발한 나노입자로 치료한 동물 모델의 경우 암에 대한 면역력이 생겨 2차 암에 대한 지속적인 치료 효과까지 확인했다.

김인산 박사는 "암세포를 직접 공격하는 것이 아닌 체내에 있는 면역세포를 활성화시켜 암을 공격하는 나노입자"라며 "기존 항암제 한계를 극복할 수 있는 차세대 항암 치료제로 활용이 가능할 것으로 기대한다"고 말했다.

KIST는 지난 16일 삼양바이오팜과의 기술이전 조인식을 통해 총 기술료 50억원에 관련 기술을 이전했다.

한편, 이번 연구 결과는 국제학술지인 'Advanced Materials’(IF : 19.791, JCR 분야 상위 1.37 %)' 최신호에 게재됐다.
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