KIST, 빛 활용 항암치료 기술 개발

항암치료의 고통을 덜고, 부작용도 최소화한 광(光)치료 기술이 국내연구진에 의해 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 단 한 번의 주사와 반복적인 광치료로 부작용 없이 암을 완전히 제거할 수 있는 암 표적성 광치료제를 개발했다고 10일 밝혔다.

빛을 이용한 암 치료 기술인 광치료 기술은 레이저에 반응하여 암세포를 파괴하는 광민감제를 주사를 통해 주입하여 암 조직에만 축적시킨 후 빛을 쏘아 선택적으로 암세포만 파괴할 수 있는 기술이다. 암세포 주변 조직에 피해가 불가피한 방사선 치료나 일반 화학 요법보다 부작용이 훨씬 적어 반복 치료가 가능하다.

그러나 광민감제는 1회 사용만 가능해 반복 치료를 위해선 시술 때마다 광민감제를 투여해야 해 치료를 받는 환자는 아픔과 격리생활이라는 불편함을 겪어야 했다.

이에 KIST 연구팀은 암 조직만 선택적으로 표적하며 특정한 질서를 갖고 뭉쳐 스스로 조립되는 펩타이드를 활용했다. 연구팀은 암 조직을 선택적으로 투과 및 표적화할 수 있는 특성이 있는 고리형 펩타이드(iRGD, internalizing RGD peptide)를 골격으로 하고 광민감제와 빛에 대한 활성을 조절하는 소광제를 적절히 설계해 암 조직 내에서만 광치료 효능이 활성화되는 펩타이드 기반의 광민감제를 개발했다.

개발된 광민감제는 생체에 주사하면 체온에 의해 활성화되어 연구팀이 설계한 초분자 배열로 뭉쳐 암세포 주변에 저장된 후 암세포를 표적으로 장기간 천천히 방출되어 암세포 내에 자리 잡는다. 이후 광치료를 시술하면 정상 세포는 파괴하지 않고 암세포만 파괴할 수 있게 된다.

연구진이 개발한 광치료제를 종양이 이식된 생쥐 모델에 적용한 결과, 암 조직 주변에 단 한 번 주사로 종양 주변에 저장된 광민감제가 장기간(2~4주) 지속해서 방출되어 종양을 선택적으로 표적하는 결과를 보여줬다.

뿐만 아니라 반복적인 광 노출에도 암 주변 조직 및 주요 장기가 파괴되는 독성이 발견되지 않았으며 반복적인 시술을 통해 암 조직이 완벽히 제거됨을 확인했다.

KIST 김세훈 테라그노시스연구센터장은 “생체 내에 주사하면 추가적인 보조제 없이도 초분자 자기조립을 통해 저장고를 형성하는 암 표적성 펩타이드 광치료제를 개발했다”며 “개발된 광치료제는 암 주변에 단 한 번 주사하는 것만으로도 독성 없이 장기간 반복적인 광치료를 통해 암을 완벽하게 제거할 수 있으며 단일 성분으로 제형이 단순해 향후 광의학 치료에 유용하게 활용될 것으로 기대된다”고 밝혔다.