▲ 군집화된 DNA가 접합된 금 나노입자의 암세포 특이적 유입.

암세포를 만났을 때만 약물 및 유전자를 전달하고 치료 효과도 획기적으로 높일 수 있는 원리가 국내 연구팀에 의해 개발돼 ASC 나노지 9월 3일 온라인판에 게재됐다. 기초과학연구원(IBS)의 복잡계 자기조립 연구단 김원종 그룹리더 연구팀은 세포 내 pH(수소이온 농도지수)를 감응하여 지능적으로 치료제와 유전자를 전달할 수 있는 나노입자 DNA 구조체를 개발했다. 또한, 암세포에 항암제 전달 및 약제내성 억제를 통해 항암치료 효과를 획기적으로 향상할 수 있는 원리도 밝혀냈다. 이를 활용하면 나노입자의 불명확한 전달의 한계를 극복하고 암세포 부위에만 찾아가 약물 및 약제내성 억제 유전자를 방출시켜 질병 세포의 사멸을 유도할 수 있다.

이번 연구결과는 정상 세포까지 공격하여 문제 됐던 기존 방식과 달리 특정 크기로 조절 가능한 나노입자의 군집을 만들어 암세포에만 특이적으로 축적되고 암세포 내부에서 특정 자극에 의해서만 흩어지고 약물 및 유전자를 방출하기 때문에 암 치료시 부작용을 낮출 수 있다.

김원종 그룹리더는 이번 성과를 "암세포만 표적으로 축적되는 나노입자 군집을 이용하여 부작용은 낮추고 항암 효과는 획기적으로 높일 수 있는 중요한 기초기술"이라며 "앞으로 나노입자를 이용한 항암 치료의 근본적인 문제를 해결하고 실제 항암 치료에도 적용 가능할 것으로 기대한다."고 밝혔다.

▲ DNA-금 나노입자의 세포내부로 유입 후 작용 기작.