돼지 정액으로 만든 안약, 난치성 망막암 치료에 효과

장 유 중국 선양약대 교수팀이 망막의 종양 성장을 억제하고 시력을 유지할 수 있도록 돕는 안약을 개발했다. 게티이미지뱅크 제공

돼지 정액에서 유래한 생체 내 물질전달 주머니 '엑소좀'을 활용해 난치성 망막암을 치료할 가능성이 확인됐다.

장 유 중국 선양약대 교수팀은 망막의 종양 성장을 억제하고 시력을 유지할 수 있도록 돕는 안약을 개발하고 연구결과를 27일(현지시간) 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 공개했다.

주로 소아에서 발병하는 희귀 암인 망막모세포종 치료에는 안구 약물 주사, 화학요법, 방사선 또는 레이저 치료가 활용되고 있다. 이들 치료 방법은 안구 내 다른 조직에 불필요한 손상을 유발하는 것이 단점이다.

연구팀은 기존 안약으로는 투과가 어려운 안구의 생체 장벽을 뚫고 안구 뒤쪽까지 약물을 안전하게 전달할 수 있는 안약을 개발했다.

침투 능력이 뛰어난 돼지 정액 유래 엑소좀(SEV)이 안구의 생체 장벽도 효과적으로 투과한다는 점이 핵심 아이디어다. 엑소좀은 다양한 물질을 탑재해 세포 외부로 분비되는 작은 주머니 형태의 소기관이다. 실험 결과 SEV는 각막과 결막을 거쳐 후부 안구까지 효과적으로 도달했다.

연구팀은 엽산을 결합한 SEV에 이산화망간, 포도당 산화효소 등으로 구성된 암 치료 약물을 탑재해 안약의 성능을 검증했다.

망막모세포종을 앓는 쥐 모델에서 안약에 첨가된 SEV는 안구 뒤쪽까지 깊숙이 침투했고 엽산은 엑소좀을 종양세포로 유도했다. 엑소좀은 종양세포만 선택적으로 침투했고 치료 약물이 종양세포의 자가 파괴를 유발했다.

실험 30일 후에도 SEV 안약을 처치 받은 쥐들은 건강한 시력을 유지하고 종양도 커지지 않았다. SEV 없이 치료 약물이 첨가된 안약을 처치 받은 쥐들은 치료 성분이 안구의 생체 장벽을 통과하지 못했고 종양이 계속 성장하며 눈의 다른 부위로 퍼졌다.

토끼를 대상으로 추가 안전성 시험을 거친 결과 30일 동안 반복적으로 투여했을 때 각막에 약간의 자극만 관찰돼 안전성이 확인됐다. 향후 30일 이상 장기 사용 시 안약의 부작용, 대량생산 가능성 확인이 주요 과제다.

아직 인간 대상 연구가 필요하지만 연구성과는 망막, 황반 등 안구 심부 구조를 치료하는 비침습적 요법뿐 아니라 혈액-뇌 장벽(BBB)이나 점막 장벽처럼 뚫기 어려운 다른 장벽을 넘어 알츠하이머병 치료 약물 등을 전달하는 데에도 활용될 것으로 기대된다.

<참고 자료>
- doi.org/10.1126/sciadv.adw7275

[이병구 기자 2bottle9@donga.com]