암 진단·치료 동시 가능성 열다
암세포 특이적인 결합기능 갖는 초상자성 금-단백질 나노입자 융합체 개발
체내 독성/부작용 없는 암 동시 진단·치료 기능성 항암제

▲ 공과대학 화공생명공학과 이지원 교수

  공과대학 화공생명공학과 이지원 교수는 암 세포 표적 지향기능을 갖는 단백질 나노입자를 지지체로 활용하여 그 표면에 초상자성(superparamagnetism) 특성을 나타내는 초미세 금 나노입자(크기: 2nm 미만)의 클러스터(superparamagnetic AuNP Cluster, SPAuNC)를 합성함으로써 새로운 암 동시 진단·치료제 개발에 성공했다.

  이번 연구 논문은 7월 25일 첨단재료 분야 권위지인 어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, Impact factor: 19.791)에 게재됐다.

(논문명: Superparamagnetic Gold Nanoparticles Synthesized on Protein Particle Scaffolds for Cancer Theragnosis.)

  연구팀은 피하 또는 심부에 암이 이식된 동물 모델을 이용하여 SPAuNC의 암세포 표적 지향기능, 교류 자기장 내에서 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI) 조영 효능 및 자기온열(magnetic hyperthermia) 암 치료 효능을 입증함으로써 암 동시 진단·치료용 약물로서의 우수성을 입증했다.

  이지원 교수는 “개발된 신규 물질은 다양한 암 세포의 표면에 과발현되는 것으로 알려진 EGFR 수용체에 대해 강력한 표적 기능을 갖는 특정 펩타이드가 고밀도로 표출된 단백질 나노입자를 금 나노입자 클러스터의 합성 지지체로 활용했으며, 해당 펩타이드는 암세포 종류에 따라 다른 표적능 펩타이드로 쉽게 교체될 수 있어 암 종류에 따른 맞춤형 동시 진단·치료가 가능하다는 강점이 있다.”고 밝혔다.

  이지원 교수는 또한 “SPAuNC의 주목할 만한 특성은 체내 진단·치료 기능 수행 후 개별 초미세 금 나노입자로 자발적으로 해체되어 소변을 통해 체외로 쉽게 배출된다는 것이며 이는 기존 금 나노입자의 임상 적용의 걸림돌로 작용하고 있던 체내 축적에 의한 부작용 및 독성 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 탁월한 생체적합성을 의미하므로 향후 임상 현장에서 효과적인 암 동시 진단·치료제로서 활용될 가능성이 매우 높다.”고 연구 의미를 설명했다.

▲[그림설명] 이지원 교수팀이 개발한 암 동시 진단·치료의 체내 작용 원리