암세포에만 선택적으로 결합하는 나노신소재가 개발됐다. 암 치료의 한 방법인 광열치료 효율성을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.
이지원 고려대 교수팀과 김광명 한국과학기술연구원(KIST) 박사팀은 단백질 나노입자 표면에 암세포와 결합하는 펩타이드와 직경 3나노미터(nm) 이하 초미세 금 나노닷이 동시에 존재하는 단백질-금 복합 나노신소재를 개발했다고 9일 밝혔다.
암 치료의 한 방법인 광열치료는 암 부위에 금 나노입자를 전달한 후 레이저를 쬐는 방식이다. 치료 효과를 높이기 위해 근적외선 레이저를 잘 흡수하고 광열효과가 뛰어난 직경 20nm 이상의 금 나노입자를 활용한 연구가 활발하다. 하지만 이 정도 크기의 금 나노입자는 체외 배출이 원활하지 않아 잠재적인 위험성이 있다고 보고되고 있으며, 암 부위로의 정확한 전달이 어려워 의료현장에서 적극적으로 활용하지 못하고 있다.
연구팀이 개발한 나노신소재는 정상세포가 아닌 암세포에만 결합하고, 자발적인 단백질 변성을 통해 해체돼 몸 밖으로 쉽게 배출될 수 있다. 때문에 보다 효율적이고 안전한 광열치료에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀이 이 나노신소재를 생쥐 정맥에 주사한 결과 통상의 금 나노입자에 비해 암 발병부위로 훨씬 효과적으로 전달됐다. 실제 인간 유방암 세포로 종양을 유도한 생쥐에 나노신소재를 이용해 근적외선 광열치료한 결과 암세포가 괴사되는 것을 확인했다. 또 3주간 생쥐 장기와 조직을 살펴본 결과 금 나노닷이 잔존하지 않음도 확인했다.
이지원 교수는 “단백질-금 복합 나노신소재로 암 발병 부위로 선택적 전달 효능을 향상시켜 광열치료 효과를 극대화했다”면서 “기존 금 나노입자의 체내축적으로 인한 장기·조직 문제도 해결할 수 있는 실마리가 될 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업과 선도연구센터지원사업 지원으로 수행됐고 첨단재료 분야 국제학술지 ‘어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)’ 8일자에 게재됐다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
