먹는 항암제 부작용 줄일, 대장암 '정밀 타격' 신기술 나왔다

위장관 내 sol-gel-sol 변환 및 암세포 특이적 나노복합체를 응용한 경구용 국소 대장암 표적 치료제. [사진=부산대]

경구용 항암제는 간편하다는 장점이 있지만, 기대만큼 효율적이지는 않다. 예를 들어 대장 항암제의 경우, 입에서 시작해 식도, 위, 소장을 지나 대장에 이르기까지 약 7m를 달려가는 동안 소화되고, 분해된다.

그러면서 약효 대부분이 전신에 퍼진다. 이 과정에서 항암제는 정상 세포까지 공격하며 부작용을 유발하고, 정작 암세포가 집중적으로 분포한 대장에 도달했을 때는 약물이 거의 남지 않아 치료 효율이 떨어지는 문제도 있다.

부산대 제약학과 연구팀이 이러한 한계를 극복할 수 있는 새로운 약물 전달 기술을 개발했다. 핵심은 경구 복용한 항암제가 대장에 도달할 때까지는 소화되지 않다가, 오직 대장에서만 약효를 방출하도록 설계한 정밀 전달체에 있다.

이 기술은 'sol-gel-sol 전환 구조'를 활용한다. 위와 소장 등 상부 위장관에서는 젤(gel, 반고체) 상태로 유지되며 약물 방출을 차단하고, 대장에 도달하면 젤 구조가 풀리며 졸(sol, 용액) 상태로 변해 약물을 방출한다. 특히 암세포에만 존재하는 특정 효소와 반응할 때 약효가 활성화되도록 설계되어, 정상 세포는 건드리지 않고 암세포만 정밀하게 타격하는 방식이다.

연구팀은 8일 "경구투여를 통해 전신에 약물이 퍼지지 않고, 대장암 조직에만 직접·선택적으로 작용하는 정밀 타격 플랫폼을 개발했다"며 "암세포 특이적 나노복합체를 탑재한 sol-gel-sol 약물 전달체로, 기존 치료의 부작용을 대폭 줄일 수 있을 것"이라고 설명했다.

이들은 동물실험을 통해 암 조직에 선택적으로 약물이 분포하고, 종양 성장 억제 효과가 탁월하다는 점을 확인했다. 그 결과를 국제학술지(Chemical Engineering Journal, 2025년 2월)에 실었다.

연구에 따르면, 약물은 위의 산성 환경에서는 젤 상태로 안정적으로 유지되며 내부 나노복합체를 보호하다가, 대장 환경에 접어들면서 구조가 해체되고 액상으로 전환된다. 이후 노출된 약물 복합체는 대장암 세포 특유의 효소와 반응해 약효가 방출된다. 필요한 부위에만 정확히 작용하는 '스마트 약물 전달'이 실현되는 셈이다.

논문 교신저자 유진욱 교수는 "정상 조직 손상을 최소화하면서 암세포만 강력하게 타격할 수 있는 방식"이라며 "이 기술은 대장암뿐만 아니라 염증성 장질환, 마이크로바이옴 기반 치료제 등 다양한 대장 질환 치료에도 응용 가능성이 크다"고 기대했다.

윤성철 기자 (syoon@kormedi.com)