기존 항암 치료 부작용 개선한 ‘생균 치료제’ 나왔다

생명연, 암 탐지·표적치료 가능한 고효율 항암 생균치료제 개발
“암 탐지 후 종양 내부까지 항암물질 침투시켜…치료효과 향상”
“우수한 항암 표적 박테리아 생균 이용…항암치료제 개발 기대”

기사와 무관한 사진. 게티이미지뱅크

 
기존 항암치료의 부작용과 한계를 대포 개선한 표적 항암 치료제가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

해당 치료제는 세포 외 기질의 경계를 허물어 항암 물질이 종양 내부까지 침투할 수 있도록 약물 침투성을 높여 치료 효과를 높였다고 연구팀은 설명했다.

한국생명공학연구원은 생물자원센터 박승환 박사 연구팀이 암 종양 조직 내 약물 침투성을 높여 항암 치료 효과·효율성이 향상된 항암 생균 치료제를 개발했다고 21일 밝혔다.

항암치료에 흔히 이용하는 약물치료나 방사선 치료는 암세포뿐만 아니라 정상 세포에도 손상을 주거나 과도한 사이토카인의 분비를 일으킨다는 단점이 있다.

이런 단점을 극복하려고 정상 세포에는 독성을 일으키지 않는 치료법이 연구되고 있으며, 그중 하나가 암을 표적 치료할 수 있는 박테리아를 이용한 항암 치료법이다.

독성을 약화한 살모넬라균은 정상 조직보다 암 조직에 강한 친화성이 있으며, 정상조직보다 암 조직에서 약 10만 배 정도 더 많이 증식해 원하는 암세포를 표적화할 수 있고, 독성을 약화한 박테리아에 항암물질을 함유시켜 전달할 수 있다. 

하지만 독성을 약화한 박테리아가 암을 탐지해 표적화함에도 박테리아에 함유된 항암물질이 암 종양을 둘러싸고 있는 종양 세포 외 기질을 통과하지 못해 항암치료의 효율성이 낮고 함께 항암제를 투하면 암세포 간 압력에 의해 항암제가 종양 안쪽까지 전달되지 못한다는 한계가 있다.

유방암 쥐 모델에서 '종양 세포외 기질' 분해 효소 함유한 치료제의 향상된 항암치료 효과 확인. 한국생명공학연구원 제공

 
이에 연구팀은 ‘종양 세포 외 기질’(구조적·생화학적으로 종양세포를 지지하거나 공간을 채우고 있는 생체고분자 복합체)을 분해할 수 있는 효소를 함유한 독성 약화 살모넬라균을 개발했다. 

세포 외 기질의 경계를 허물면 약물 침투성이 높아지고, 항암 물질이 종양 내부까지 침투할 수 있어 항암 치료 효과를 높일 수 있다. 

연구팀은 “박테리아가 암을 표적화하면 종양 세포 외 기질의 주요 성분인 히알루론산을 분해할 수 있는 히알루로니다아제 효소를 종양세포에 분비, 세포 외 기질의 경계를 허물어 약물 침투성이 높아진다”며 “이를 통해 항암물질이 종양 내부까지 침투할 수 있어 항암치료의 효과를 높일 수 있게 된다”라고 설명했다. 

연구팀은 췌장암과 유방암에 걸린 쥐 실험을 통해 이번에 개발한 살모넬라균이 암세포의 성장을 억제함과 동시에 암세포를 죽이고, 면역반응을 유도했다고 설명했다. 

박승환 박사는 “암을 탐지하는 박테리아에 종양 세포 외 기질 분해 효소를 발현시켜 종양 조직의 와해를 유도할 수 있다”며 “지금까지 한계로 꼽혀온 종양 조직 약물 침투성과 방사선 치료침투 한도 등을 극복해 항암 복합치료제로 사용할 수 있을 것”이라고 말했다. 

이번 연구 결과는 약물전달시스템 분야의 국제 저널인 ‘제어 방출 저널’(Journal of Controlled Release) 3월호 표지 논문으로 선정됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com