"아픈 장기에만 약물 전달한다" KAIST, 신개념 나노의약 개발

장기 선택적 인공 탄수화물 나노입자 합성 성공

발병한 장기로만 약물을 전달하면 치료 효과를 높이고 부작용을 최소화 할 수 있다. 그러나 현존 기술은 간, 비장, 폐 등 대식세포 활동이 활발한 장기로만 약물을 전달할 수 있는 것이 한계였다.

KAIST는 생명과학과 전상용 교수와 화학과 이희승 교수 공동연구팀이 특정 장기에 약물을 전달해 치료할 수 있는 새로운 나노의약을 개발했다고 3일 밝혔다.

장기 선택적 인공 탄수화물 나노입자 선별 및 평가 모식도. KAIST

연구팀은 다섯 가지 단당류 단위체를 기반으로 조합 패턴을 구현해 수십 종의 인공 탄수화물 나노입자(GlyNP) 라이브러리를 합성했다.

그리고 이를 동물 체내에서 선택성을 평가, 간, 신장, 비장, 폐, 심장, 뇌에 차별화된 선택성을 갖는 인공 탄수화물 나노입자 후보군을 선별했다. 

특히, 간, 신장, 비장에 선택성을 갖는 인공 탄수화물 나노입자 후보군은 각 장기에서 간세포, 신장 상피세포, 대식세포를 표적하는 것을 확인했다. 

이는 궁극적으로 각 장기 선택적 인공 탄수화물 나노입자 후보군을 사용하면 해당 장기의 질병을 보다 효과적으로 치료할 수 있음을 의미한다.

효과적인 장기 선택성을 갖는 인공 탄수화물 나노입자의 장기별 맞춤형 치료 효능 검증. KAIST

전 교수는 “이번에 개발한 장기 및 세포 선택적 약물전달시스템을 이용하면 독성을 낮추고 효능을 크게 올릴 수 있어 지금까지 불가능했던 장기별 질병 치료도 가능하다”며 “향후 뇌, 심장 등 표적약물 전달이 어려운 장기에 적용할 수 있는 기술로 연구를 확대하겠다”고 말했다.

한편 이번 연구는 KAIST 생명과학과 김도현 박사과정과 황창희 박사가 공동 제1저자로 참여했고, 연구결과는 국제학술지 `어드밴스드 머티리얼즈' 3월 15일자 화제의 논문으로 선정됐다.

대덕특구=이재형 기자 jh@kukinews.com