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| (사진=POSTECH 제공) |
[mdtoday=김미경 기자] 포항공과대학교(POSTECH)와 경북대학교 연구팀이 홍합에서 유래한 접착단백질을 활용해 폐암 치료용 흡입형 생체 나노입자를 개발했다고 2일 밝혔다. 이 기술은 폐암 치료의 효율성을 높이고 부작용을 줄일 수 있는 잠재력을 보여주고 있다.
폐암은 전 세계적으로 가장 치명적인 암 중 하나로, 한국에서도 발생률이 높은 편이다. 특히 전체 폐암의 85%를 차지하는 비소세포 폐암은 초기 발견이 어려워 치료에 어려움을 겪고 있다.
현재 사용되는 항암제는 주로 정맥주사를 통해 전신에 투여되는데, 이는 암세포뿐만 아니라 정상 조직에도 영향을 미쳐 심각한 부작용을 유발할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 폐에 직접 약물을 전달하는 '흡입형 치료법'이 주목받고 있다. 그러나 폐의 점막 장벽과 면역세포가 약물 전달을 방해해 효과적인 치료가 어려웠다.
POSTECH 화학공학과·융합대학원(의공학전공) 차형준 교수, 화학공학과 정연수 박사 연구팀은 경북대 첨단기술융합대학 의생명융합공학과 조윤기 교수 연구팀과 공동으로 이 문제를 해결할 수 있는 새로운 방법을 개발했다.
연구팀은 수중 접착력이 강한 홍합 접착단백질을 활용해 폐암 치료에 적합한 점막 접착성 나노입자를 설계했다. 특히 '족사단백질 6형(fp-6)'의 산화·환원 반응성에서 영감을 받아 '족사단백질 1형(fp-1)'에 시스테인(cysteine)을 추가함으로써, 강한 접착력을 유지하면서도 폐암 미세환경에서 약물을 선택적으로 방출할 수 있도록 했다.
이 나노입자는 폐암 세포 주변의 환원 환경에서는 약물을 방출해 치료 효과를 높이고, 정상 조직에서는 방출을 억제해 부작용을 최소화한다. 또한 홍합 단백질의 생체적합성, 생분해성, 면역 적합성 덕분에 안전성을 확보하며, 항암물질의 체류시간을 크게 늘리는 데 성공했다.
폐암 동물 모델 실험에서 연구팀이 개발한 나노입자와 그 안에 담긴 항암제는 네뷸라이저를 통해 폐로 전달된 후 점막에 오랫동안 머물며 암세포의 전이와 침윤을 억제하는 데 효과를 보였다.
이 기술의 가장 큰 장점은 환자가 병원에 가지 않고도 손쉽게 약물을 흡입을 통해 자가 투여할 수 있다는 점이다. 이는 폐암 치료의 접근성을 높이고 환자의 삶의 질을 개선할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.
연구를 주도한 차형준 교수는 "이번 연구 결과는 폐암 치료의 정밀성과 효율성을 향상시키는 동시에 환자의 삶의 질을 높이는 데 크게 기여할 것"이라고 말했다.
한편 이번 연구 결과는 생체재료 분야의 권위 있는 국제학술지인 '바이오머터리얼즈(Biomaterials)'에 최근 온라인으로 게재됐으며, 연구는 한국연구재단 중견연구사업, 보건복지부 치의학의료기술연구개발사업과 범부처 재생의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
메디컬투데이 김미경 기자(sallykim0113@mdtoday.co.kr)
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