국내 연구진, 암세포 잡는 열방출 ‘나노자석’ 개발

연세대 천진우 교수 공동연구팀, 기존 항암제·외과수술 없이 암치료 가능

[쿠키 건강] 첨단 나노기술을 이용해 암세포를 효과적으로 제거하는 치료법이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 특히 이 연구성과는 나노기술 분야의 세계적인 학술잡지인 네이처 나노테크롤로지(Nature Nanotechnology) 26일자 인터넷 판에 게재됐다.

연세대학교 화학과 천진우 교수가 이끄는 공동 연구팀은 나노기술을 이용해 암세포를 효과적으로 제거하는 ‘외부 자기장을 가해 고열을 발생시킬 수 있는 나노자석’을 개발하는데 성공했다고 27일 밝혔다.

이 나노자석은 약 15나노미터(1나노미터=10억분의 1미터)의 구형모양으로, 중심과 껍질이 서로 다른 조성으로 이뤄진 이중 구조이다. 이러한 쌍(couple)을 이룬 특성에 의해 고열을 발생시킨다.

연구팀은 이번에 개발한 이중 구조는 나노자석의 특성을 최적화하기 위해 고안된 것이라며, 기존 나노입자와 비교해 발열 효과가 최대 30배 가량 향상됐다고 설명했다.

실제 공동 연구자인 박국인 연세대 의과대학 교수 연구팀과 함께 실시한 나노입자 온열암 치료 동물실험에 따르면, 한 번의 치료로도 암세포를 완전히 제거할 수 있는 것으로 확인됐다. 실험 결과 항암제인 독소루비신과 기존 나노입자인 페리덱스를 사용한 것보다 나노자석을 처리한 방법이 18일 후 암을 완전히 제거하는데 더 효과적인 것으로 나타났다.

연구팀은 이러한 치료 효과는 기존에 알려진 항암 약물(독소루비신)에 비해 더 우수했고, 항암 약물의 경우 같은 양을 주사했을 때 초기에는 암성장이 억제되지만 시간이 지날수록 살아남은 암세포가 다시 성장하는 것이 관찰됐다고 강조했다.

일반적으로 암세포는 열에 민감해 42도 이상의 온도에서 사멸이 시작되는 것으로 알려져 있다. 따라서 효과적인 온열치료를 위해서는 충분한 열을 효율적으로 제공하는 나노 물질의 개발이 시급한 과제였다.

이번 나노자석은 외과 수술이나 항암제 등 화학 약물 사용 없이 암 치료가 가능하다는 방법을 제시한 것으로 평가 받는다. 특히 기존 항암제에 비해 적은 양의 사용으로 암을 한번에 제거할 수 있는 특징이 있다.

특히 연구팀은 “나노자석의 열방출을 원하는 시간과 장소에 한정할 수 있고, 나노자석 주입 후, 교류 자기장 발생기를 이용해 수술 없이 치료가 이뤄지기 때문에 환자에게 주어지는 고통을 감소시킬 수 있는 장점이 있다”고 강조했다.

이번 연구는 연세대 화학과 천진우 교수 연구팀의 주도하에, 한국연구재단 창의적 연구진흥사업 및 보건복지부의 연구지원을 받아 연세대 의과대학 박국인 교수, 한국 기초과학지원연구원 김진규 박사의 공동연구로 실시됐다.

향후 기술 발전에 대해 연구팀은 “이번 ‘이중 구조 나노자석’ 개발로 온열치료를 이용한 효과적인 암치료가 가능해졌다”며 “원리적으로 모든 종류의 암 치료에 적용이 가능해, 향후 암치료에 새로운 진전을 가져 올 수 있을 것”이라고 전망했다. 국민일보 쿠키뉴스 송병기 기자 songbk@kukimedia.co.kr