[과학을 읽다]항암제, 천연 효모 통해 전달한다

국내 연구팀, 관련 원천기술 개발…독성 낮출 수 있어

▲효모를 이용해 항암제를 전달하는 원천기술이 나왔다.[사진제공=카이스트]

[아시아경제 정종오 기자] 효모를 사용해 종양에 항암제를 전달하는 원천기술이 개발됐습니다. 효모에 존재하는 천연 소포체인 액포를 약물 전달체로 이용합니다. 독성을 낮출 수 있는 것이죠.

카이스트(KAIST) 생명과학과 전상용 교수 연구팀과 지스트(GIST) 생명과학부 전영수 교수 공동 연구팀이 효모 기반의 바이오소재를 이용해 표적 항암제를 효과적으로 전달할 수 있는 원천기술을 내놓았습니다. 이번 기술은 효모(yeast)에 존재하는 천연 소포체(vesicle)인 액포(vacuole)를 항암제 전달 약물전달체로 이용했습니다. 동물 실험에서 높은 생체 적합성과 항암효능을 보여 기존 치료법의 대안이 될 것으로 기대됩니다.

이번 약물전달시스템은 기존의 합성의약품 기반 항암 치료에 비해 독성을 크게 낮출 수 있습니다. 현재 미국 식약청의 허가를 받아 치료에 사용되는 약물전달시스템은 리포좀(liposome) 제제와 알부민 나노입자(Abraxane)가 있는데요. 나노입자 기반 약물전달시스템은 특정 암을 표적해 치료하는 기술은 아닙니다. 최근 특정 암을 표적해 부작용을 낮추고 치료 효능은 개선시키는 표적형 약물전달시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중입니다.

대부분의 표적형 약물전달시스템은 고분자, 무기 나노입자 같은 인공소재 기반입니다. 인공소재들은 생체 적합성이 낮고 몸속에 장기간 남아 잠재적 독성을 유발할 수 있다는 단점을 지니죠. 연구팀은 문제 해결을 위해 빵, 맥주의 발효에 사용되는 효모를 이용했습니다. 효모 안의 소포체인 액포를 항암제 전달 소재로 사용한 것이죠.

연구팀은 기존 효모를 유전자 변형시켰습니다. 유방암에 결합 가능한 표적 리간드(ligand)가 도입된 표적형 효모액포로 제조한 것이죠. 여기에 항암제로 사용되는 독소루비신(Doxorubicin)을 표적형 효모액포에 선적해 약 100나노미터 직경을 갖는 암 치료용 표적형 약물전달시스템을 구축했습니다.

이 액포의 구성성분은 인간의 세포막에 존재하는 지질 성분들과 비슷해 암 세포와 막 융합이 쉽습니다. 항암제를 암 세포 안으로 효과적으로 전달할 수 있습니다. 생체 적합성이 높아 안전한 약물전달시스템이 될 수 있죠. 실제 유방암 동물실험에서 표적형 효모액포 약물전달시스템은 기존 독소루비신 치료 그룹에 비해 약 3배 이상의 항암제를 암 조직에 전달해 우수한 치료 효능을 보였습니다.

전상용 교수는 "이 기술을 통해 생물체 유래 천연 나노 소포체가 약물전달시스템으로 개발될 것으로 보인다"며 "전임상 연구와 임상 적용 가능성을 평가해 궁극적 암 치료 방안 중 하나가 되기를 기대한다"고 말했습니다.