[에듀플러스]성균관대, '방사선 활성화형 지질 나노입자' 개발

성균관대학교는 박우람 융합생명공학과 교수 연구팀이 방사선에 반응해 암세포를 공격하는 '방사선 활성화형 지질 나노입자(Radio-activatable Lipid Nanoparticle·RaLNP)'를 개발했다고 27일 밝혔다.

이번 연구는 단순한 약물 운반체에 불과했던 기존 지질 나노입자(LNP)의 한계를 넘어 전달체 자체가 암세포를 공격하는 '능동적 치료제'로 진화시켰다는 점에서 차세대 방사선 치료의 새로운 패러다임을 제시했다는 평가다.

기존 지질 나노입자는 핵심 성분인 콜레스테롤이 입자 구조를 유지하는 역할을 한다. 박 교수 연구팀은 이 콜레스테롤을 방사선에 반응해 활성산소를 증폭하는 물질인 '7-디하이드로콜레스테롤(7-DHC)'로 대체로 방사선을 쬐는 특정 부위에 입자가 활성화돼 치료 효과를 극대화할 수 있는 토대를 마련했다.

연구팀이 개발한 RaLNP는 암세포를 스스로 죽게 만드는 '페롭토시스(Ferroptosis)' 현상을 강력하게 유도한다. 페롭토시스는 과도한 활성산소에 의해 세포막의 지질이 산화되어 세포가 사멸하는 현상이다.

연구팀은 RaLNP를 투여하고 방사선을 조사한 결과, 암 조직의 성장이 눈에 띄게 억제되었을 뿐만 아니라 면역세포(수지상 세포, T세포)의 활성화를 유도하는 것으로 나타났다. 이러한 면역 반응과 함께 폐나 간으로 암세포가 퍼지는 전이 현상도 현저히 감소했다. 또한 이번에 개발된 RaLNP는 방사선이 없는 상태에서 독성을 띠지 않는 비활성 상태를 유지하다가 정밀하게 조준된 방사선을 만날 때만 강력한 항암 효과를 발휘한다.

박 교수는 “이번 연구는 수동적인 약물 전달체였던 지질 나노입자를 방사선에 의해 활성화되는 능동적인 치료제로 진화시킨 중요한 도약”이라며 “앞으로 난치성 암 환자들의 방사선 치료 효과를 높이고, 전이암까지 효과적으로 억제할 수 있는 차세대 치료 플랫폼 기술로 활용되기를 바란다”고 연구의 의의를 밝혔다.

본 연구는 한국연구재단, 범부처재생의료기술개발사업, 한국기초과학지원연구원의 지원을 받아 수행됐으며, 생체재료 분야 세계적 권위지인 '바이오머티리얼즈(Biomaterials)'에 12일 온라인 게재됐다.

권미현 기자 mhkwon@etnews.com