강세병 교수팀 "주입한 젤 속 약물 서서히 방출…독성 최소화"

(울산=연합뉴스) 장지현 기자 = 울산과학기술원(UNIST)이 말랑한 젤 형태의 단백질에 약물을 넣어 원하는 부위에만 약효를 퍼지게 하고 독성은 최소화하는 기술을 개발했다.

UNIST의 강세병 생명과학과 교수팀은 주진명 바이오메디컬공학과 교수, 차재녕 신소재공학과 연구팀과의 공동 연구를 통해 '자가 가교형 단백질 하이드로젤'을 개발했다고 22일 밝혔다.

단백질 하이드로젤은 국소 부위를 치료하기 위해 약물을 주입해 사용하는 단백질 젤이다.

그물처럼 가교 결합된 단백질이 체내에서 분해되면서 젤 속에 갇혀 있던 약물이 서서히 방출되는 원리가 적용됐다.

다만 기존의 단백질 하이드로젤은 화학적 가교제를 이용해 세포 독성을 유발하는 한계가 있었는데, 이를 극복하기 위해 연구진은 별도의 가교제를 넣지 않아도 체내에서 단백질끼리 자체적으로 가교 결합을 할 수 있게 하는 하이드로젤을 개발했다.

면역 염증 반응을 억제하기 위해 주재료로 DNA 복제 단백질인 '증식세포핵항원 단백질'(PCNA)을 사용했다. 실제로 이 하이드로젤을 쥐에게 주입했을 때 면역 염증 반응이 나타나지 않았다.

또 하이드로젤에 항암제(독소루비신)와 상처 치유 성장인자(PDGF-BB)를 넣어 약물 전달 성능을 검증한 결과, 유방암 종양의 성장을 억제하고 상처 재생을 빠르게 하는 것으로 나타났다.

암세포를 쪄 죽게 하는 방식인 광열 항암치료에서도 효과를 보였다.

종양 주위에서 빛을 받아 발열 효과를 내는 광민감 입자를 투여한 결과 하이드로젤이 입자를 가둬 종양 부위에 열이 집중되도록 하는 역할을 했다.

강 교수는 "약물을 오랜 기간 국소적으로 전달하면서도 독성은 최소화해 암 치료와 상처 치유 효과를 높일 것으로 기대된다"며 "다양한 치료제를 주입 부위에 맞춤형으로 전달하거나 가둘 수 있는 효과적인 플랫폼으로 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 약학 분야 국제 학술지 '저널 오브 컨트롤드 릴리스'(Journal of Controlled Release)에 지난달 21일 게재됐다. 연구는 한국연구재단과 울산시의 지원을 받았다.

jjang23@yna.co.kr