KAIST(총장 강성모)는 최철희·최경선 교수 공동연구팀이 빛을 이용해 치료용 단백질을 체내에 정확하고 안전하게 전달할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.
나노입자는 종양으로 더 많은 양을 침투시킬 수 있는 장점이 있지만 표적 세포에 이르기까지 생체 단백질 활성을 유지시키기 어렵고 면역 반응을 억제시켜야 하는 등 한계가 있었다. 치료용 단백질 크기가 매우 크고 독성이 발생할 가능성도 있어 안전을 담보할 수 없었다.
연구팀은 인간 세포에서 자연적으로 발생하는 나노입자인 엑소솜(세포외 소낭)을 단백질 약물 운송 수단으로 사용했다. 빛을 받으면 서로 결합하는 특성을 지닌 단백질인 CRY2와 CIBN을 엑소솜과 단백질 약물에 융합시킨 뒤 450~490㎚ 파장의 푸른빛을 쏘아 자연스럽게 엑소솜에 단백질 약물이 탑재되도록 했다.
이로써 세포 밖에서 정제된 단백질을 엑소솜에 넣는 기존 수동 탑재 방식에 비해 치료용 단백질 적재율이 천배 가까이 높아졌다. 특히 단백질을 정제할 필요가 없어 효율성과 성공률은 높아지고 비용은 줄일 수 있게 됐다.
연구팀은 이 같은 방식으로 효율과 안정성이 향상된 치료용 단백질 전달시스템을 개발했다. 이 기술은 단백질 약물이 세포 외부에서만 작용하는 한계를 극복한 것으로 향후 바이오 의약 분야에 새로운 패러다임을 제시하는 원천기술이 될 것으로 기대된다.
연구팀은 다양한 난치성 질환 치료를 위한 표적 단백질을 탑재한 치료용 엑소솜을 개발 중이다. 효능과 임상 적용 가능성을 검증하는 단계다. 이 기술은 KAIST 교원창업기업인 셀렉스라이프사이언스에 이전해 엑소솜 약물 제조 기술 최적화 및 임상 시험을 위한 개발을 진행 중이다.
대전=김순기기자 soonkkim@etnews.com