KAIST, 항암치료용 인공탄수화물 기반 나노의약 개발

[이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST)은 전상용 생명과학과 교수, 이희승 화학과 교수 공동연구팀이 인공탄수화물 라이브러리 플랫폼을 이용해 항암치료용 나노의약을 개발했다고 12일 밝혔다.

세포막은 다양한 형태의 당사슬이 둘러싼다. 당사슬은 살아있는 모든 세포의 표면에 두드러지게 발현되며 세포 신호, 분자 인식, 면역과 같은 과정에 광범위하게 참여한다고 알려져 있다. 종양세포의 경우 비정상적인 당사슬 유형이 암 종마다 다르게 세포 표면에서 검출되고 있다. 이러한 세포 표면에 있는 당사슬 층은 암세포의 전이나 증식에 중요한 역할을 한다.

전상용 교수(왼쪽)와 이희승 교수(오른쪽),(사진=KAIST)

연구팀은 암세포 표면에 있는 비정상적 당사슬과 선택적으로 결합할 수 인공탄수화물 기반 나노입자 라이브러리 플랫폼을 개발했다. 연구팀은 자연에 흔히 있는 다섯 가지의 당류인 글루코스, 갈락토스, 만노스, 글루코사민, 갈락토사민들을 조합해 당사슬을 모방하는 31가지의 새로운 인공탄수화물들을 합성했다. 이로부터 나노크기의 인공탄수화물 나노입자들을 만들었다.

연구팀은 암세포, 종양 동물모델에서 스크리닝 결과들을 바탕으로 특정 당 조합으로 이뤄진 인공탄수화물 나노입자가 높은 암·표적능을 보인다는 것을 검증했다. 인공탄수화물 나노입자에 항암제를 통해 목표로 한 종양을 광열치료, 화학요법으로 치료할 수 있음을 동물실험에서 보여줬다.

전상용 교수는 “인공탄수화물 기반 나노입자 플랫폼은 암을 표적하는 나노의약 개발에 적용했다”며 “앞으로 암이 아닌 다른 질병이나 특정 장기 표적형 나노의약 개발에도 확장할 수 있다”고 말했다.

연구 결과는 재료공학 분야 국제 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 온라인판에 지난달 20일 게재됐다.