유방암은 에스트로겐과 프로게스테론, 세포막 단백질 일종인 HER 2 수용체 발현 유무에 따라 치료법이 각기 달라진다. 기본적인 항암치료와 함께 에스트로겐과 프로게스테론과 같은 호르몬 양성에는 호르몬 치료를, HER 2 수용체 양성엔 표적치료를 병행해 치료 효과를 높인다. 하지만 이 세 가지가 모두 음성인 이른바 ‘삼중음성 유방암’은 항암치료 외엔 병행할 수 있는 다른 약이나 치료법이 없어 전이나 재발에 매우 취약하다. 삼중음성 유방이 공포의 대상으로 불리는 이유다. 

공포의 암세포를 나노머신으로 공격해 효과적으로 파괴하는 획기적인 치료법이 국내에서 나왔다. 포스텍 화학과 석사·박사통합과정 박형목 씨와 김진환 박사, 김원종 교수가 개발한 나노머신을 이용한 삼중복합 항암치료제가 그것이다.

21일 포스텍에 따르면, 김 교수팀이 개발한 나노머신 항암치료제는 암 세포에 대해 항암제와 열, 활성산소종을 이용한 세 가지 치료를 연속적으로 가해 암 세포를 효과적으로 파괴한다. 

나노머신은 10억 분의 1m 크기로  금나노입자에 특수한 DNA 이중나선이 결합한 구조다. DNA 이중나선 사이사이에 항암제가 들어 있는데, 나노머신이 암세포 내의 산성 환경에 놓이게 되면 DNA 이중나선이 저절로 풀리면서 항암제가 방출돼 암세포에 1차 공격을 가한다. 이어 특수한 DNA 구조로 인해 나노머신이 암세포 내에서 뭉치게 되며, 외부에서 빛을 쬐면 열이 발생해 암을 재차 공격한다. 또 빛의 특수한 파장에만 반응하도록 된 광감제로부터 암세포에 치명상을 입히는 활성산소종이 발생해 3차 공격을 가한다. 마치 각자 독특한 능력을 가진 셋이 연합해 지구를 지키는 영화속 ‘어벤져스’처럼, 세 가지 서로 다른 치료를 연속적으로 가함으로써 암세포를 궤멸시킨다.

나노머신 항암제는 세포 및 동물실험에서 효과가 입증됐다. 나노머신으로 치료가 어렵기로 소문난 삼중음성 유방암을 치료한 결과, 단순히 항암제와 광감제를 함께 주입하는 방식에 비해 암의 성장을 2.6배나 더 억제하는 것으로 확인됐다.

연구를 주도한 김 교수는 “하나의 나노머신을 이용해 여러 가지 치료 방법을 원하는 대로 조합할 수 있다는 점에서 앞으로 광범위하게 활용될 수 있을 것”이라고 했다.

연구 결과를 담은 논문은 재료과학 분야 세계적 권위지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 온라인판 최신호 표지논문으로 소개됐으며, 한국 생체재료학회의 우수 연구 논문으로도 뽑혔다.

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

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