암 진단뿐만 아니라 치료·면역까지 유도하는 나노물질

표준연, 암 표적치료 가능한 '나노디스크' 설계…면역세포 3배↑

나노디스크 합성 장비 관측하는 표준연 연구팀 [한국표준과학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국표준과학연구원은 암 진단은 물론 치료, 면역 반응까지 유도하는 나노물질을 개발했다고 19일 밝혔다.

항암 치료에 쓰이는 기존 수술, 방사선 치료, 항암화학요법은 암 조직뿐만 아니라 정상 조직에까지 손상을 가한다는 부작용이 있다. 지름 1∼100(㎚·10억분의 1ｍ) 크기 나노물질은 암세포와 병변 부위를 정밀하게 표적해 약물을 전달할 수 있어 부작용이 적으면서도 효과는 뛰어난 차세대 암 치료 플랫폼으로 주목받고 있다.

표준연 나노바이오측정그룹은 암 부위의 위치와 상태를 실시간으로 확인해 치료하고, 면역 반응 체계도 활성화할 수 있는 나노물질을 개발했다.

금 사이에 철을 넣은 나노디스크(나노 원형 형태) 형태의 삼중 층 구조로, 종양 부위에 자석을 대면 철의 자성으로 인해 나노물질을 쉽게 끌어당길 수 있도록 설계됐다.

특히 광음향 영상(조직에 레이저 빛을 쪼여 발생하는 초음파 신호를 이용해 조직 내부의 정보를 얻는 영상 기법) 기능을 탑재해 종양의 위치와 물질의 전달 과정을 실시간으로 모니터링할 수 있다.

연구팀은 쥐 실험을 통해 종양 부위에 나노입자가 축적되는 과정을 추적, 치료에 가장 효과적인 시점이 물질을 투여한 뒤 6시간 지난 시점이라는 점을 확인했다.

기존 나노물질은 금 입자에 열을 가해 암세포를 제거하는 광열 치료만 가능했으나 연구팀이 개발한 나노디스크는 철의 성질을 이용해 종양 내부에 산화를 일으키는 화학역동치료, 활성산소에 의한 세포 괴사를 유도하는 페롭토시스 치료까지 가능하다.

치료 후에는 면역 반응 물질도 유도한다.

암세포가 사멸할 때 경고 신호를 방출하게 함으로써 우리 몸이 동일한 암세포를 기억하고 재발할 때 공격하도록 유도한다.

실제 쥐 실험에서 나노디스크를 통해 경고 신호를 생성한 결과 면역세포 수가 최대 3배 가까이 늘어난 것으로 나타났다.

나희경 표준연 책임연구원은 "일반적인 나노물질이 단일 원소로 구성돼 한 가지의 기능만 수행하는 데 비해, 이번에 개발한 물질은 금과 철의 물성을 복합적으로 이용해 다양한 기능을 수행하도록 제작한 것이 특징"이라고 말했다.

다기능성 나노물질 치료 모식도 [한국표준과학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

jyoung@yna.co.kr

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