KAIST(총장 신성철)는 박지호 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 종양의 표적치료 효과를 높일 수 있는 기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 

종양 표적치료는 종양의 성장과 발생에 관여하는 '수용체'를 표적으로 삼아 종양 성장을 저해한다. 하지만 표적치료는 종양 내 특정 수용체가 존재하는 환자에게만 효과가 있고 표적 분자가 소량이거나 불균일하게 존재할 경우 치료 효과에 한계가 있다. 

연구팀은 '리포좀'이라는 인공나노입자와 세포에서 자연적으로 분비되는 '엑소좀'이라는 생체나노입자를 동시에 이용했다. 먼저 세포막과 효율적으로 결합하는 인공나노입자인 '세포막결합성 리포좀'을 개발했다. 

리포좀은 특정 분자를 표적하는 것이 가능한 인공수용체를 싣고 혈류를 통해 종양으로 침투한다. 그리고 혈관 주변의 종양 세포에 인공수용체를 전달하는데 종양 세포가 분비하는 엑소좀에 인공수용체를 탑재시키는 것이 리포좀의 역할이다.

엑소좀은 세포 간 여러 생체 분자를 전달하는 역할을 한다. 혈관 주변의 세포를 통해 리포좀에 의해서 전달된 인공 수용체가 엑소좀에 탑재하게 되면 엑소좀이 이동하는 종양 내 모든 위치로 인공 수용체가 자연적이고 효율적으로 전달된다.

연구팀은 종양 전체에 퍼진 인공 수용체를 표적할 수 있는 물질에 약물을 결합시켜 효과적인 종양 표적치료를 하는 것을 목표로 삼고 있다.

연구팀은 이 기술을 이용해 빛에 반응해 항암효과를 내는 광과민제를 종양이 이식된 실험용 쥐에 주입했다. 이후 종양 부위에 빛을 조사해 항암효과를 유도한 후 분석한 결과 효과적으로 표적치료가 이뤄짐을 확인했다.

박 교수는 "리포좀은 종양세포들이 분비하는 생체나노입자인 엑소좀에 효율적으로 인공수용체를 탑재한다. 엑소좀은 고유 이동경로를 통해 인공수용체가 종양 전역으로 전달되도록 한다"며 "표적치료가 어려운 다양한 질병을 치료하는 데 유용하게 사용될 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 지난달 19일자 온라인판에 실렸다.