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포스텍·서울의대·IBS·IBEC 연구진
방광 내 요소 활용한 방광암 면역치료 나노모터 개발 국내 연구진이 방광 내 환경을 이용해 스스로 추진력을 얻고,치료제를 필요한 곳에 정확하게 전달하는 스마트 자가추진 나노모터를 개발했다./포스텍 
멜론처트치료제를 필요한 곳에 정확하게 전달하는 스마트 자가추진 나노모터를 개발했다./포스텍" style="text-align: center;"> 
국내 연구진이 체내에서 스스로 움직이며 치료제를 필요한 곳에 전달하는 아주 작은 나노 입자를 개발하고,멜론처트방광암을 치료하는 데 성공했다.
포스텍의 한세광 교수,최현식 연구원 연구진은 정승환 서울대병원 교수,고규영 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 단장 겸 한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 특훈교수),스페인 카탈로니아생물공학연구소(IBEC)와의 공동 연구를 통해 방광 내 환경을 이용해 스스로 추진력을 얻고,멜론처트치료제를 필요한 곳에 정확하게 전달하는 스마트 자가추진 나노모터를 개발했다고 18일 밝혔다.연구 결과는 국제 학술지‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’온라인판에 지난 11월 게재됐다.
방광암은 암 중에서도 재발률이 높은 것으로 알려져 있다.하지만 방광암을 치료하기 위해 약물을 방광에 직접 주입하더라도 반복적인 배뇨와 방광벽의 점막층이 약물의 흡수를 방해해 치료 효과가 제한적이었다.
연구진은 방광 내에 풍부한 요소(urea)를 분해하는 효소를 나노 입자에 결합한 약물 전달체를 개발했다.나노입자 약물전달체의 효소가 방광 내 요소를 암모니아와 이산화탄소로 분해할 때 나오는 기체로 추진력을 얻는 방식이다.이를 통해 약물을 실은 아주 작은 나노모터가 빠르게 방광벽에 도달해 효과적으로 약물을 전달하도록 했다.
나노모터 안에는 선천성 면역에 관여하는 유전자 자극제를 탑재했다.나노모터가 방광벽에 도달하자 암세포를 공격하는 면역 반응을 촉진했다.그 결과 방광암 세포 증식을 94.2% 억제했고,멜론처트기존 치료제보다 암세포를 공격하는 면역세포를 11배 더 많이 만들었다.
또 현재 의료 현장에서 방광암 환자에게 사용되고 있는 면역치료제와 비교했을 때,유전자 자극제를 탑재한 나노모터가 더 우수한 치료 효과를 나타냈다.면역 세포가 암세포를 인식해 제거할 수 있도록 돕게 하는‘PD-1 억제제’와 병행해 투여하면 방광암 치료 효과가 극대화되는 것도 확인했다.
한세광 교수는 “이번에 개발한 나노모터 기술을 활용하면 약물이 방광 벽에 빠르고 정확하게 전달돼 면역치료의 성공률을 획기적으로 높일 수 있을 것”이라며 “이 기술은 방광암뿐만 아니라 다른 난치성 질환에도 적용될 수 있다”고 전했다.
참고 자료
Nature Communications(2024),DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-54293-z
