하이드로겔에 결합한 항암제로 뇌종양 치료한다

미국 존스홉킨스대, 동물실험에서 가능성 확인

게티이미지뱅크 제공

뇌종양 수술에서 생긴 홈을 메우기 위해 사용되는 하이드로겔을 활용해 쥐의 뇌종양을 완전히 치료했다는 연구 결과가 나왔다. 항암제와 결합한 하이드로겔을 뇌종양에 직접 스며들게 하는 방식이다.

하이드로겔은 액체 상태로 체내에 주입되면 서서히 겔 상태로 변화하는 성질이 있다. 액체 형태로 체내에 침투하기 때문에 수술 도구로 닿기 어려운 아주 작은 패임에도 쉽게 도달할 수 있다. 사람에게 발생하는 뇌종양 중에서도 가장 치명적인 암으로 꼽히는 신경교아종 치료에까지 새 단서를 제시했다는 평가다.

홍강 쿠이 미국 존스홉킨스대 교수 연구팀은 이같은 내용을 담은 연구 결과를 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 24일(현지시간) 발표했다. 연구를 이끈 쿠이 교수는 “신경교아종을 비롯한 뇌종양은 종양 부위에 접근하는 것이 어려워 새로운 치료전략이 절실했다”며 “하이드로겔이 새로운 뇌종양 치료법의 단서가 될 수 있을 것”이라고 말했다.

연구팀은 하이드로겔을 미국 식품의약국(FDA)가 승인한 항암제인 ‘파클리탁셀’과 결합했다. 이 약은 암 발병에 관여하는 단백질 'aCD47'과 싸울 수 있는 항체를 전달한다. 파클리탁셀을 나노 크기의 입자로 만들어 하이드로겔과 혼합한 후 실험용 쥐들의 뇌종양에 직접 닿게 했다. 실험에는 생후 8~10주 암컷 쥐 8마리가 사용됐으며 최대 100일 동안 경과를 살폈다.

그 결과 대부분 실험용 쥐에게서 뇌종양이 완전히 제거됐다. 종양에 형광물질을 주입해 크기를 살피는 형광 이미징 기법과, 쥐의 두개골을 열어 확인한 결과 이 겔은 뇌종양과 싸우기 위한 면역 반응을 강하게 활성화시키는 것으로 나타났다.

암 재발을 막는 면역 반응도 향상됐다. 하이드로겔과 결합한 항암제를 사용해 한 번 뇌종양이 완치된 쥐에게 다시 교아세포종이 발생하게 하자 별다른 치료 없이도 암을 이겨냈다. 연구팀은 “암종양 재발 방지를 위한 면역체계 구축에 도움이 되는 것으로 나타났다”고 말했다.

연구팀은 실험에 사용된 쥐 중 약 절반은 실험 도중에 사망했다고 밝혔다. 그러면서도 하이드로겔을 활용한 암 치료법에 여전히 주목해야 한다고 설명했다. 연구팀은 “기존 연구에 따르면 뇌종양을 수술로 제거하지 않고 항암제를 직접 바르면 생존율이 크게 향상되는 것은 분명하다”며 하이드로겔이 항암제를 뇌로 전달하는 유용한 도구가 될 수 있다고 말했다.

앞서 뇌종양에 직접 약물을 전달하는 생분해성 중합체 ‘글리아델 웨이퍼’를 개발한 베티 타일러 미국 존스홉킨스대 의대 교수는 “화학요법과 면역요법 효과를 동시에 누리는 이 약은 교아세포종에도 쉽게 도달한다”며 “악성 뇌종양 환자의 생존율을 개선할 가능성이 있다”고 말했다.

[박정연 기자 hesse@donga.com]