원하는 부위만...부작용 없는 '레이저 치료제' 개발

국내 연구진이 암 치료용 광역학 치료제(PDT)의 부작용을 막고, 치료 효율은 높이는 기술을 개발했다.

KAIST(총장 신성철)는 김유천 생명화학공학과 교수팀, 박지호 바이오 및 뇌공학과 교수 공동연구팀이 기존 치료제의 단점을 보완한 근적외선 형광물질 기반 PDT를 개발했다고 16일 밝혔다.

완성된 PDT의 화학구조, 미토콘드리아 타겟팅 효과와 활성산소 생성을 보여주는 사진

PDT는 레이저로 특정 부위나 세포에 레이저를 쬐는 치료법이다. 레이저와 광증감제를 이용해 세포 내 산소를 독성을 갖는 활성산소로 변화시켜 '세포 자가사멸'을 유도한다. 암 세포 치료에 주로 활용한다.

연구팀은 암 세포 미토콘드리아에 광증감제를 집중시켜 암세포를 사멸시키게 했다. 미토콘드리아는 모든 세포의 에너지를 생성하는 소기관이다.

논문 1저자인 노일구 박사(왼쪽)와 김유천 교수(오른쪽)

미토콘드리아와 쉽게 결합하는 트리페닐포스포늄, 활성산소 변화를 늘리는 브롬화물로 PDT를 만들어 활용했다. 또 파형이 662나노미터(㎚) 수준인 근적외선 영역의 레이저에 쉽게 반응하도록 PDT를 개선하는 작업도 병행했다. 기존 PDT는 가시광선 영역의 레이저를 이용했는데, 근적외선을 쓸 경우 100배 이상 감도를 높일 수 있다. 투과성도 대폭 높인다.

연구팀은 암을 이식한 쥐를 대상으로 새로운 PDT를 실험한 결과, 기존보다 12.83배 높은 활성산소를 생성하는데 성공했다. 쥐의 암 세포가 줄어드는 효과도 3배 이상인 것을 확인했다.

김유천 교수는 “새로운 PDT는 암 세포 미토콘드리아에 오래 머물러 원하는 부위에만 부작용 없이 치료를 가할 수 있다”면서 “기존 치료제보다 한 단계 발전시킨 플랫폼 개발로 다양한 질병을 치료하는데 기반이 된다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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