'유전자 조작 효모 이용' 항암제 표적전달 기술 개발

KAIST·GIST 연구진 "생쥐실험서 약물전달 효과 3배 향상 확인"

국내 연구진이 식품 발효에 사용되는 효모의 유전자를 조작해 만든 바이오소재를 이용해 항암제를 표적 암에 효과적으로 전달할 수있는 약물전달 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 전상용 교수와 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 전영수 교수 공동연구팀은 12일 효모 기반의 바이오 소재를 이용한 암치료용표적형 약물전단시스템을 개발, 생쥐 실험으로 효과를 확인했다고 밝혔다.

최근 합성 나노물질을 이용한 표적항암 치료법이 등장하고 있다.

그러나 대부분 고분자나 무기 나노입자같이 생체 적합성이 낮고 몸속에 장기간남아 잠재적 독성을 유발할 수 있어 특정 암을 표적해 부작용을 줄이고 치료 효능을개선한 표적형 약물전달시스템 연구가 활발히 진행되고 있다.

연구진은 이런 문제 해결을 위해 빵, 맥주 발효에 사용되는 효모의 유전자를 변형, 효모 안에 세포 안에서 물질전달 기능을 하는 소포체인 액포가 생성되도록 해약물전달체로 사용했다.

액포 표면에 유방암과 결합하는 항체형 펩타이드로 된 표적 리간드를 도입하고액포 안에는 항암제 독소루비신(D0x)를 넣어 지름 100나노미터(㎚=10억분의 1ｍ)의암 치료용 약물전단시스템을 구축했다.

이 약물전달시스템은 실제 유방암 동물실험에서 항암제를 암 조직에 전달하는효능이 기존의 독소루비신 표준 암 치료 그룹보다 3배 이상 높은 것으로 확인됐다.

연구진은 액포의 구성 성분은 인간의 세포막에 존재하는 지질 성분들과 비슷해암세포와의 막 융합이 수월하게 이뤄지기 때문에 항암제를 암세포 안으로 효과적으로 전달할 수 있고, 생체 적합성이 높아 안전한 약물전달시스템이 될 수 있다고 설명했다.

또 액포 표면에 다른 암세포와 결합하는 항체형 펩티드를 붙이고 액포에 다른항암제를 넣으면 다른 암 치료도 가능하고, 이 기술을 다른 생물체 기반의 나노 소포체를 이용한 약물전달시스템 개발에도 활용할 수 있다고 덧붙였다.

전상용 교수는 "이 기술을 통해 생물체 유래 천연 나노 소포체가 약물전달시스템으로 개발될 것"이라며 "앞으로 이를 암 치료에 적용할 수 있도록 동물 독성연구와 액포 대량생산공정 개발 등 후속연구를 진행할 것"이라고 말했다.

한국연구재단 지능형바이오시스템 및 합성연구단과 광주과학기술원 실버헬스바이오기술개발사업 지원으로 수행된 이 연구 결과는 '미국립과학원회보(PNAS, 2015년12월 28일)' 온라인판에 게재됐다.

scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>