황달 유발 물질로 암 표적치료 한다

▲ 이용현 박사.

전상용ㆍ이용현 KAIST 생명과학과 박사

KAIST는 전상용ㆍ이용현 생명과학과 박사 연구팀이 몸속에서 황달을 유발하는 물질인 ‘빌리루빈’을 항암약물 전달체로 이용하는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

약물전달시스템은 환부와 정상조직 간 pH(수소이온지수), 활성산소의 차이를 분석해 빛ㆍ자기장ㆍ초음파 등 외부자극을 국소적으로 조사해 선택적으로 표적에만 약물을 방출한다. 그러나 이는 기존 합성의약품 항암 치료제의 독성을 크게 낮출 수 있으며, 인공소재 기반의 자극감응성 약물전달체는 공정이 복잡해 상용화가 어려웠다.

이를 해결하고자 연구팀은 몸속 물질인 빌리루빈에 주목했다.

연구팀은 지난 5월 빌리루빈은 황달을 일으키지만, 적절한 조절이 있을 때는 난치성 염증을 치료할 수 있다는 연구결과를 발표했다.

빌리루빈은 노란 색소로 혈중 농도가 높아지면 황달의 원인이 된다. 특히 신생아는 간 기능과 뇌혈관장벽이 미성숙해 황달 치료를 위해 추가적 외부요법이 필요하다.

이것이 광선치료인데 빌리루빈에 빛을 조사하면 친수성이 강해져 빌리루빈 조직이 해체되고 배설이 촉진된다. 또한 빌리루빈은 강한 항산화작용 특성이 있어, 산화될 때 친수성이 큰 빌리버딘이라는 물질로 전환되거나 빌리루빈 산화물질로 깨져 역시 배설이 촉진된다.

연구팀은 이 같은 빌리루빈의 특성을 이용했다. 연구팀은 빌리루빈의 배설이 잘 이뤄지도록 친수성을 갖는 물질과 결합시켜 나노입자로 만들고 항암제인 독소루비신을(Doxorubicin) 선적시켰다. 그 후 암 부위에 빛을 노출시키면 빛에 의해 빌리루빈이 와해돼 선적된 항암제가 암 조직을 공격하는 원리이다.

이 시스템이 인간 폐암 동물모델에서 기존 항암치료 그룹에 비해 우수한 치료 효능을 보였다. 연구팀은 빛으로 암 부위를 국소적으로 조사해 더 향상된 치료 효능을 보였고 운반체인 빌리루빈 나노입자 자체도 일정량의 항암효과를 나타냄을 확인했다.

전 교수는 “물체 유래 천연 물질 빌리루빈을 사용해 독성이 없고 간단한 시스템으로 구성된 약물전달시스템을 개발해 상업화에 큰 장점을 가질 것”이라고 말했다. 최소망 기자 somangchoi@

▲ 전상용 교수.