암세포 죽이는 나노 합성물질 개발

- 연세의대·이화여대 공동연구

유방암 세포 80% 사멸 효과

국내 연구진이 방사선 치료에도 잘 죽지 않는 암세포의 제거 효과를 높인 나노 합성물질 개발에 성공했다.

연세의대(남기택·유성숙 의생명과학부 교수)·이화여대(윤주영 화학나노전공 교수) 공동 연구팀은 광(光)민감제 ‘아연 프탈로시아닌 유도제’(ZnPcS8)와 항암물질 ‘미톡산트론(Mitoxantron)’을 초분자 나노구조 기술로 합성해 실험용 쥐에게 투여한 결과 유방암 세포가 약 80% 사멸했다고 9일 밝혔다. 이번 연구결과는 ‘미국화학회 나노 학술지’(ACS Nano) 최근호에 게재됐다.

수술이 어렵거나 수술 후 남아있는 암세포를 제거하기 위해 많은 암 환자가 방사선치료를 받는다. 방사선에서 나온 에너지는 암세포 주변에서 ‘활성산소’를 발생시켜 암세포의 DNA를 파괴하지만, 문제는 ‘저산소(hypoxia) 상태’의 암세포다. 이들 상당수는 살아남아 다시 성장과 증식을 통해 암을 재발시킨다. 저산소 상태의 암세포를 완전히 제거하기 위해서는 더 센 방사선 조사량과 치료횟수 및 항암약물 병행 치료를 해야 하지만 환자에게 각종 부작용을 일으키는 단점이 있다.

연구진은 저산소 상태 암세포를 사멸시키는 치료법으로 ‘광(光)역학 치료법’(PDT)에 주목했다. 광역학 치료는 암 환자에게 치료제를 주사한 후에 인체에 해가 없는 적외선 영역대의 레이저 빛을 암 발생부위에 조사해 치료제 내 광민감제의 화학반응을 유도, 활성산소를 만들어 암세포 사멸을 유도하는 치료법이다.

연구진은 광민감제에 항암물질을 합성하면 암세포의 사멸이 유도될 것으로 예상했다. 난치성 유방암 세포주를 실험용 쥐에 이식한 후 광민감제 단독 투여군, 항암물질 단독 투여군, 합성물질 투여군으로 나눠 레이저를 조사했다. 그 결과, 단독 투여군의 경우 암세포가 약 400% 증가했지만, 합성물질 투여군은 암세포가 약 80% 이상 사멸했다.

유성숙 교수는 “암세포 외 주변 정상 조직의 손상은 거의 관찰되지 않았고, 투여한 합성물질은 24~48시간 내 소변으로 배출됐다”고 전했다. 남기택 교수는 “추가 연구를 통해 암세포 사멸 효과 및 안전성을 더 확인하고, 유방암 외에 간암·위암 등 다른 암 치료에도 활용할 수 있는지 확인할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구는 국가마우스표현형사업단 및 과학기술정보통신부 리더연구자지원사업의 후원으로 이뤄졌다.

이용권 기자 freeuse@munhwa.com