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 암 세포 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 표적기능을 갖는 특정 펩타이드가 고밀도로 표출된 단백질 나노입자를 금 나노입자 클러스터의 합성 지지체로 활용했으며, 해당 펩타이드는 암 세포 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