외과적 수술이 어렵거나 수술 후 암세포가 남아있는 암 환자들은 방사선 치료를 받는다. 암세포를 사멸시키기 위해서다. 하지만 '저산소'(hypoxia) 상태인 암세포 일부는 이런 치료에도 말끔히 제거되지 않아 재발 가능성이 크다. 국내 연구진이 이처럼 방사선 치료에도 잘 죽지 않는 암세포의 제거 효과를 높인 나노 합성물질 개발에 성공했다.
연세의대(남기택·유성숙 의생명과학부 교수)·이화여대(윤주영 화학나노전공 교수) 공동 연구팀은 광민감제 '아연 프탈로시아닌 유도제'(ZnPcS8)와 항암물질 '미톡산드론'(Mitoxantron)을 초분자 나노구조 기술로 합성해 실험용 쥐에게 투여해보니 유방암 세포가 약 80% 사멸했다고 8일 밝혔다.
연구진은 저산소 상태의 암세포가 정상 세포보다 100배 가까운 방사선 조사에도 견디고, 세포 내에 항암약물을 침투시키기 어렵다는 점에 주목했다.
이에 따라 해당 부위에 광민감제를 투여하면 화학 반응이 일어나 활성산소가 만들어지고, 여기에 항암물질까지 침투시키면 암세포의 사멸이 유도될 것으로 예상했다.
이를 증명하기 위해 연구진은 난치성 유방암 세포주를 실험용 쥐에 이식한 후 광민감제 단독 투여군, 항암물질 단독 투여군, 합성물질 투여군으로 나눠 레이저를 조사했다.
그 결과, 단독 투여군의 경우 암세포가 약 400% 증가했지만, 합성물질 투여군은 암세포가 약 80% 이상 사멸했다.
유성숙 교수는 "암세포 외 주변 정상 조직의 손상은 거의 관찰되지 않았고, 투여한 합성물질은 24~48시간 내 소변으로 배출됐다"고 전했다.
남기택 교수는 "해당 합성물질이 앞으로 저산소 상태의 암세포 치료에 유용하게 활용될 것으로 기대한다"며 "추가 연구를 통해 암세포 사멸 효과 및 안전성을 더 확인하고, 유방암 외에 간암·위암 등 다른 암 치료에도 활용할 수 있는지 알아볼 예정"이라고 밝혔다.
이번 연구결과는 미국화학회 나노 학술지(ACS Nano) 최근호에 게재됐다.