빛 쪼이면 활성화되는 새로운 항암 나노물질, 독성 없이 주변 암세포까지 제거한다
빛 쪼이면 활성화되는 새로운 항암 나노물질, 독성 없이 주변 암세포까지 제거한다
  • 한국과학경제
  • 승인 2019.10.01 17:10
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나노기술로 종양에 항암제가 축적, 빛을 쬐면 주변 모든 암세포 제거
항암전구체 개발 기술 및 광역학 요법 치료제 분야 연구에 응용 기대
(그립1) 신개념 나노 및 전구체 기반 광역학 치료 기술의 모식도전구체 개발 기술과 나노기술을 이용하여 종양에 축적할 수 있으면서 빛에 의해 활성화되어 증폭되는 강력한 효능을 나타낼 수 있는 항암전구체의 활성화 과정
(그립1) 신개념 나노 및 전구체 기반 광역학 치료 기술의 모식도. 전구체 개발 기술과 나노기술을 이용하여 종양에 축적할 수 있으면서 빛에 의해 활성화되어 증폭되는 강력한 효능을 나타낼 수 있는 항암전구체의 활성화 과정
(그림2) 나노물질의 특성과 주변으로 증폭되는 항암효능 결과. 자가조립 나노물질의 형상과 정맥 투여 후에 종양에 축적되는 모습, 그리고 레이저에 의해 주변으로 증폭되는 항암효능 결과.
(그림2) 나노물질의 특성과 주변으로 증폭되는 항암효능 결과. 자가조립 나노물질의 형상과 정맥 투여 후에 종양에 축적되는 모습, 그리고 레이저에 의해 주변으로 증폭되는 항암효능 결과.

 

한국과학경제=윤혜민 기자】 한국과학기술연구원(KIST) 테라그노시스연구단 김광명 박사팀은 자가조립 나노물질을 이용하여 정상조직에 영향 없이 암세포만 선택적으로 제거할 수 있는 새로운 기술 개발에 성공했다. 새롭게 개발한 나노 기반 항암전구체와 레이저 기술을 이용하여 독성 없는 항암 치료가 가능하다고 밝혔다.

항암전구체는 신체 내에서 항암효능을 나타내는 활성 물질로 전환되는 물질을 말한다.

최근 첨단 레이저기술을 활용해 종양만을 선택적으로 제거할 수 있는 새로운 항암 치료에서 기술들이 주목받고 있다. 그러나 기존 대부분의 레이저를 활용하는 광역학 치료 기술은 '광과민물질' 또는 이를 함유한 인공적인 나노입자들을 직접 종양에 주입하거나 투여한 후 강력한 레이저를 사용해야만 일부의 종양만 제한적으로 치료할 수 있었다. 기존의 광역학 치료 기술은 치료효율이 낮고, 일부 표피 암에만 제한적으로 적용 가능할 뿐만 아니라, 강력한 레이저가 피부를 태우는 등의 안전성 문제가 있었다.

광과민물질(Photosensitizer)은 광역학 치료에 사용되는, 빛에 반응하여 화학적 변화를 일으키는 물질이다.

KIST 김광명 박사팀은 레이저를 조사한 암 부위에서 강력한 항암효능을 나타낼 수 있는 새로운 항암전구체 물질 개발에 성공했다. 이 항암 물질은 스스로 나노구조를 형성하고, 투여 후에 서서히 종양에 축적된다. 축적된 물질에 레이저를 비추면 이 빛에 반응하여 항암제를 방출하여 강력한 항암효능을 나타낸다.

KIST 연구진은 기존 광역학 치료의 문제인 독성을 해결하기 위해 첨단 나노기술과 약물 전구체화 기술을 응용했다. 종양까지 전달되는 동안은 전구체 상태로 유지되다가, 레이저에 의한 목표 종양에 도착한 후 활성화될 수 있는 새로운 항암 나노물질을 설계했다. 이렇게 만들어진 물질은 정상 세포에는 독성이 적으면서, 적은 양의 레이저에 활성화되어 암을 완전히 사멸시킬 수 있었다.

KIST 연구진이 개발한 이 기술은 레이저기술과 나노기술 그리고 전구체 기술을 활용, 독성없이 암을 완전히 사멸시킬 수 있는 첨단 기술로, 향후 종양 특이적인 항암제 개발 연구에 활용될 전망이다.

KIST 김광명 박사는 “본 자가조립 항암전구체 기반 광역학 치료 기술은 나노기술로 종양에 축적된 항암전구체를 레이저로 활성화시켜 암을 완전히 사멸시키는 강력한 항암효능을 보일 수 있는 기술로 차세대 항암 치료 기술 및 항암제 신약 개발에 크게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.”라고 밝혔다.

이 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 기초연구사업(중견연구)으로 수행되었으며, 연구결과는 생체재료 분야의 최상위 학술지인 ‘Biomaterials’ (IF : 10.273, JCR 분야 상위 1.56%) 최신호에 게재되었다.


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