한양대 생명공학과 이동윤 교수팀이 우유단백질로 코팅된 금 나노입자(Milk protein-shelled gold nanoparticle)를 이용한 경구흡수형 뇌종양 치료제를 개발했다. 개발된 경구흡수형 치료제는 복용 편의성이 높고 향후 다양한 항암치료연구 분야에서도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

뇌종양은 뇌라는 신체 특수조직에 발현되는 암으로, 타 장기에서 발생하는 종양에 비해 약물 전달에 많은 어려움이 있다. 특히 경구형 치료제는 소장에서의 약물흡수가 힘들고 뇌 혈관장벽을 투과가 어려워 개발에 어려움이 있었다. 이로 인해 그동안 방사선 치료와 테모졸로마이드 경구용 치료제를 뇌종양의 표준치료로 사용해왔다.

이 교수팀은 초유(初乳)에 많이 들어있는 ‘락토페린(lactoferrin) 단백질’이 소장에서의 흡수가 높다는 점에 착안, 나노의약품의 낮은 경구 흡수율과 뇌종양으로의 전달을 높였다. 즉 락토페린을 장세포 및 뇌암세포의 표면에 있는 수용체(receptor)에 결합이 가능한 플랫폼 기술로 개발을 했다.

이 교수팀은 우유단백질인 락토페린을 금 나노입자에 코팅시켜 소장에서 흡수를 촉진시켰고, 락토페린이 없는 경우와 비교해 8배 이상 많은 금 나노입자를 뇌종양 병변 부위에 전달시켰다.이후 금 나노입자의 물리화학적 특성을 이용해 뇌종양 부위에 빛을 비춰 열을 발생시켰고, 이를 통해 뇌종양을 치료했다.

이번 연구는 락토페린을 이용한 플랫폼 기술을 개발해 추후 다양한 약물을 탑재, 뇌종양 치료를 포함한 다양한 뇌질환 치료제 개발의 응용 가능성을 열었다는데 의의를 가진다.

이 교수는 “먹는 형태의 뇌종양 치료제를 개발함으로써 향후 플랫폼 기술기반의 먹는 항암제 개발에 한걸음 다가섰다”고 말했다. 현재 이 교수팀은 해당 플랫폼 기술을 바탕으로 빛을 이용한 광역학 치료의 확장 기술을 개발 중에 있다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 시행하는 ICT & Future Planning의 지원을 받아 진행됐고, 그 연구결과는 생체재료분야 및 의공학 분야 세계적 학술지 「바이오엑티브 매터리얼스(Bioactive materials, IF=14.593)」에 지난달 28일 온라인 판에 게재됐다.

해당 논문(제목 : Milk protein-shelled gold nanoparticles with gastrointestinally active absorption for aurotherapy to brain tumor)은 한양대 생명공학과 김형식 박사과정생이 제1저자로 참여하고, 이동윤 교수가 교신저자로 참여했다.