암세포에 항암제 전달 향상… 국립부경대, ‘스마트 약물 전달 시스템’ 개발

김병국 박사수료생·임권택 교수·박상혁 교수 연구팀

‘산화-환원반응 가교 말토헵타오스 기반 마이셀’ 개발

국립부경대학교(총장 배상훈) 연구팀이 암세포에 대한 항암제 전달 효율을 향상시키는 '스마트 약물 전달 시스템'을 개발했다.

국립부경대 김병국 박사수료생(4차산업융합바이오닉스공학과)이 제1 저자, 임권택 명예교수와 박상혁 교수(의공학전공)가 교신저자로 참여한 연구팀이 개발한 '산화-환원반응 가교 말토헵타오스 기반 마이셀' 시스템이다.

김병국 박사수료생 (제1저자), 임권택 명예교수, 박상혁 교수. 국립부경대 제공

이 시스템은 항암제인 독소루비신(Doxorubicin)의 비특이적 전달에 따른 낮은 항암 효율의 한계를 극복하기 위해 개발됐다. 독소루비신은 다양한 암 치료에 사용되는 매우 효과적인 항암제이지만, 여러 부작용을 초래하는 한계가 있다.

국립부경대 연구팀이 이번에 개발한 시스템은 생체적합성 올리고당인 말토헵타오스 기반의 A2B 믹토암 블록 공중합체로 구성돼 있고, 내부에 이황화결합(disulfide) 또는 이셀레나이드결합(diselenide) 가교를 이용해 체내 정상조직에는 영향을 주지 않으면서 암세포에 도달했을 때만 선택적으로 약물을 방출할 수 있도록 설계됐다.

연구팀의 실험 결과 이 시스템은 높은 약물 적재 효율을 보였고, 정상 세포와는 생체적합성을, 암세포에는 강력한 항암 효과를 보이는 것으로 나타났다.

박상혁 교수는 "이번 연구는 기존 약물 전달 시스템의 문제였던 혈액 내 조기 누출과 그로 인한 다양한 부작용 문제를 극복할 수 있는 새로운 방법을 밝힌 의의가 있다. 향후 항암제 정밀 투여 시스템이나 부작용 감소형 나노 약물 전달 플랫폼 등에 활용될 수 있어 학계와 산업계의 높은 관심이 기대된다"라고 말했다.

이번 연구 결과를 담은 논문 'Redox-responsive core-cross-linked micelles of miktoarm maltoheptaose-b-poly(furfuryl methacrylate) for enhanced anticancer drug delivery'는 화학·재료공학 분야의 세계적인 국제학술지 (JCR 상위 0.9%)에 최근 게재됐다.

영남취재본부 김철우 기자 sooro97@asiae.co.kr