정상세포가 아닌 암세포에만 약물을 정확히 전달하고, 그 전달과정까지 직접 모니터링할 수 있는 약물전달 복합체가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이에 따라 앞으로 신개념 암 진단과 치료법 개발에 가능성을 열었다는 평가를 듣고 있다.
23일 교육과학기술부에 따르면 고려대 김종승 화학과 교수(49, 사진)와 경희대 강철훈 교수(51)가 공동 주도하고, 고려대 이민희 박사가 참여한 연구팀은 암세포 지향 리간드(RGD 펩티드: 중심원자에 결합되어 있는 이온 또는 분자)와 효소활성을 이용한 약물전달 복합체를 유기화학합성으로 만드는데 성공했다.
특히, 알기닌(Arginine)·글라이신(Glycine)·아스팔틱산(Aspartic acid)의 RGD 펩티드는 종양의 혈관생성과 성장에 관여하는 단백질에 나타나며, 이 부분을 인지하는 수용체가 암세포 표면에 풍부해 효과적인 암세포 표적지향체로 작용한다.
기존의 약물전달은 비선택적이었기 때문에 정상세포를 암세포로 만드는 등 부작용이 발생한다. 때문에 암세포에만 선택적으로 약물을 전달하는 약물전달 시스템을 개발하려는 시도가 계속 있었다.
김 교수팀은 우선 암세포에만 약물이 전달될 수 있도록 RGD 펩티드와 세포핵 내에 약물표적자를 가지고 있는 암세포 치료 약물(CPT 약물) 및 효소(-S-S, 다이설파이드)를 연결하고, 약물이 나올 때 모니터링할 수 있도록 형광체(나프탈이미드 형광체)를 넣어 약물전달 복합체를 만들었다.
이 약물전달 복합체는 RGD 펩티드가 있어 암세포에만 선택적으로 흡수될 뿐만 아니라, 약물표적자가 있는 핵주위로 약물을 정확히 전달할 수 있도록 해 치료효과를 극대화했다.
또한 복합체에 나프탈이미드 형광체를 넣어 약물의 전달과 암세포 제거 과정을 육안으로도 확인할 수 있게 했다.
연구를 주도한 김 교수는 "복합체 개발로 약물을 정확히 전달해 부작용은 최소화하면서 치료 효과를 극대화하고, 손 쉬운 모니터링도 가능해졌다" 며 "앞으로 다양한 질병에 대한 맞춤형 약물을 개발해 신개념 진단·치료법 개발에 기여할 수 있을 것" 이라고 기대했다.
한편 이번 연구는 교과부와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 리더연구자지원사업(창의적 연구)의 지원을 받았으며, 연구결과는 화학분야 학술지인 미국화학회지(JACS)지 8월호(1일) 표지논문으로 게재됐다.
