종양 진단·치료 동시 가능한 ‘나노 수류탄’ 세계 최초 개발

차세대 종양 진단·치료제 개발 가능성 열어

현택환 IBS 나노입자 연구단장

국내 연구팀이 종양 진단과 치료를 동시에 수행 할 수 있는 ‘나노 수류탄’을 세계 최초로 개발에 성공했다. 이에 따라 차세대 종양 진단 및 치료제 개발에 탄력이 붙을 것으로 예상된다.

기초과학연구원(원장 직무대행 신희섭, 이하 IBS)은 6일 현택환 나노입자 연구단장(서울대 중견석좌교수; 화학생물공학부·사진)과 나건 카톨릭대학교 교수(생명공학과) 공동 연구팀이 종양 진단과 치료를 동시에 수행 할 수 있는 ‘나노 수류탄’개발에 성공했다고 밝혔다.

지금까지 나노입자를 이용한 다양한 종양 치료방법이 제시돼 왔지만 종양조직은 종양세포 이질성에 의한 약물내성을 가지고 있기 때문에 표적화가 어렵고 효과적인 치료가 어려웠다.

나노수류탄을 통한 종양조직의 진단과 치료효과

이에 연구팀은 종양조직이 정상조직보다 산성도(pH)가 더 낮다는 점에 착안, 산화철나노입자와 광역학 치료제가 담긴 나노수류탄이 종양조직에 도달했을 때만 선택적으로 터지도록 복합나노구조물 ‘나노 수류탄’을 개발했다고 설명했다.

연구팀이 개발한 ‘나노 수류탄’은 암 조직에 도달하면, 형광 빛과 함께 MRI시그널이 강하게 발생, 매우 작은 3mm 이하의 초기 종양 조직을 MRI와 형광 영상을 통해 진단할 수 있다.

또, ‘나노 수류탄’이 터지면서 함께 터져 나오는 광감작제(photosensitizer)에 레이저를 쏘아주는 광역학 치료(photodynamic therapy)를 수행하면 기존의 암치료 방법으로는 불가능했던 이질성 종양을 깨끗이 제거할 수 있다.

연구결과는 화학분야 세계 최고 권위 학술지인 미국화학회지(JACS, Journal of the American Chemical Society, IF 10.677) 4월 2일 온라인에 게재됐다.

IBS관계자는 “이번 연구성과는 나노소재를 이용하여 종양을 조기에 진단할 뿐만 아니라, 동시에 이질성 종양을 효과적으로 치료할 수 있는 가능성을 보여주었다는데 큰 의미가 있다”고 말했다.

한편, 미국화학회지(JACS)는 지난 1879년 미국화학회가 발행한 화학 분야 세계 최고학술지로 노벨화학상 수상 관련 논문도 다수 발표되고 있다.