트로이의 목마처럼 약물을 숨겨 암세포 중심으로 이동하여 약물을 방출하는 새로운 치료법이 개발됐다. 현택환 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구단은 한국기초과학지원연구원, 국민대와의 공동연구를 통해 종양의 중심까지 약물을 전달할 수 있는 새로운 치료기술을 개발했다.

암을 치료할 때는 암 전체를 치료해 없애야 암이 재발하지 않는다. 그런데 암 조직은 영양분을 공급하는 혈관이 일부에만 형성돼 있다. 이 때문에 혈관을 통해 약물을 주입하는 항암치료를 진행해도 혈관 주변에만 약물이 전달될 뿐 종양 중심부까지는 약물이 거의 전달되지 않는 한계가 있었다. 이는 암 치료 실패나 재발을 야기한다.

▲ 면역세포를 이용한 약물 전달 모식도. 클릭화학반응을 통해 면역세포와 결합된 나노입자는 종양 중심부까지 원활하게 이동한다.

연구진은 체내를 자유롭게 이동하는 면역세포를 활용해 이 한계를 극복했다. 최근 면역세포가 암 조직의 발달 과정에 중요한 역할을 하며, 혈관의 밀도가 낮은 종양 중심부로 활발하게 이동한다는 것이 밝혀지기도 했다.

우선 연구진은 체내로 항체와 약물을 포함한 나노입자를 순차적으로 주입했다. 이후 클릭화학반응을 통해 원하는 면역세포에만 나노입자가 결합될 수 있도록 했다. 이노현 국민대 교수는 “스스로 이동하기 어려운 나노입자가 면역세포에 부착해 이동하는 일종의 ‘히치하이킹 전략’을 구사하는 것”이라고 설명했다.

유방암을 유발한 동물모델에서 실험을 진행한 결과, 연구진은 기존 나노입자 기반 약물전달 기술 대비 2배 가량 많은 양의 약물이 종양 중심부까지 전달됨을 확인했다. 혈관에서 거리가 먼 암세포까지 약물 전달이 가능해진만큼 치료 효과가 향상됐다는 의미다.

▲ 면역세포에 의해 나노입자가 이동하는 모습.

현택환 단장은 “기존 치료법으로는 치료가 어려웠던 부위까지 치료할 수 있다”며 “난치성 질환 치료에 실마리를 제시한 것”이라고 말했다. 연구결과는 화학분야 권위지인 미국화학회지(JACS) 8월 22일자 온라인판에 실렸다.

IBS 커뮤니케이션팀
권예슬