광견병 바이러스 생체 모방 나노기술 적용
성대약대 윤유석 교수팀, 복지부·진흥원 질환극복기술개발 연구지원
광견병 바이러스의 생체를 모방한 금나노막대 연구로 뇌종양 표적치료제 및 광열치료법이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
23일 한국보건산업진흥원(원장 이영찬, 이하 진흥원)에 따르면 성균관대 윤유석 교수(약학대학) 연구팀은 난치성 뇌종양을 표적 치료할 수 있는 새로운 유형의 치료법을 개발하기 위해 연구를 진행한 결과, 이 같은 뇌종양 표적치료제 및 광열치료법을 개발했다.
뇌종양(교모세포종)은 평균 생존율이 14.6개월로 암 중에서도 매우 위험한 종이다. 지금까지 연구진들은 대부분의 약물을 억제하는 뇌의 치밀한 내피구조(혈액-뇌장벽)때문에 뇌종양 치료제 개발에 어려움을 겪었다.
연구팀은 뇌를 둘러싼 혈액-뇌장벽을 우회해 뇌종양에 도달할 수 있는 금나노막대(gold nanorods)를 사용했다. 이를 통해 암 부위에 근적외선을 조사하고, 온도를 상승시켜 종양을 사멸하는 광열치료 요법을 제시했다.
특히, 광견병을 유발하는 바이러스(rabies virus)의 크기, 모양 등을 바탕으로 매우 유사한 금나노막대 구조를 구현해 뇌종양 표적치료에 활용했다.
광견병 바이러스는 인체에 감염 시 공수증상과 뇌척수염 등 치명적인 증상을 일으키는 질환이다. 이는 표면에 존재하는 당단백질(rabies virus glycoprotein: RVG)의 특성과 총알 또는 막대와 같은 특유한 생김새 때문에 뉴런 세포 경로 이동에 유리하고, 중추신경계로 침투하기 쉽다.
연구진들은 이 같은 연구를 통해서 새로운 뇌종양 치료제 개발 플랫폼을 제시했다. 특히, 광견병 바이러스의 특징을 매우 세밀하게 모방한 금나노막대는 뇌종양 유발 동물모델에서 매우 우수한 종양 억제효과를 보였다.
윤 교수는 "인체에 매우 위험하다고 알려진 광견병 바이러스의 생체 특징에 착안해 뇌종양 표적치료제 및 치료요법을 도출하는 역설적인 전략으로 우수 사례를 달성하고, 표적지향성을 크게 개선한 뇌종양 나노 치료제 및 치료기법을 제시했다는데 의의가 있다"고 밝혔다.
그는 또 "나노기술을 이용한 뇌종양 표적치료제가 실제 임상 적용 가능한 신약으로 이어지려면 극복해야 할 많은 단계가 있으므로, 관련 분야 과학자의 관심과 연구가 필요하고, 항암치료용 나노의약품 개발의 중요성과 가치가 높게 평가돼야 한다"고 덧붙였다.
한편 이번 연구는 보건복지부와 진흥원의 질환극복 기술개발사업(질병중심 중개기반연구)의 지원을 받아 진행됐으며, 연구 결과는 재료과학분야의 최상위 학술지인 '첨단재료' 저널(Advanced Materials) 온라인판(1월 30일)과 미국 Science/AAAS지(2월 10일)에 'How to stop brain cancer-with rabies'이란 제목으로 각각 실렸다.