미래창조과학부와 국제과학비즈니스벨트 핵심 기관인 기초과학연구원, 나노입자연구단은 싱가폴 국립암센터와 공동연구를 통하여 천연물에서 간암치료제인 트립톨리드(triptolide)1)를 새롭게 발굴하고, 여기에 나노입자기술을 적용하여 간암 억제 효과가 뛰어난 나노미사일 개발에 성공했다고 밝혔다.

일례로 지금까지 미국식품의약국(FDA) 승인을 받은 간암치료제 중 성능이 가장 우수하다고 알려져 있는 소라페닙(Sorafenib, 2007년 FDA승인) 조차 간암환자의 생명을 두 달 연장시키는데 그치고 있다. 이후에 시도된 대부분의 신약들은 임상시험 단계에서 실패했다.

연구팀은 수백 종의 약물 조사를 통해 천연물인 미역순나무(뇌공등(雷公藤))에서 발견된 트립톨리드(triptolide)가 간암 세포 치료효과가 기존 약물에 비해 훨씬 뛰어난 것을 발견하였다.

그러나 트립톨리드는 독성이 너무 강해서 정상 조직에 영향을 미쳐 그대로 사용할 수 없는 단점이 있었다.

연구팀은 종양조직(pH~6)이 정상조직(pH~7)보다 산도(pH)가 낮고 특정 수용체가 간암세포에 많이 발현된다는 사실에 주목하였다.

중성에서는 그대로지만 산성인 간암조직에서만 터지는 고분자를 만들어 치료제인 트립톨리드를 가두었고, 마치 미사일 유도장치와 같이 간암세포 표면에 있는 수용체에 특정적으로 결합하는 엽산(foliate, 비타민B군에 속하는 수용성 비타민)을 붙였다.

그 결과, 정상 조직의 산도에서는 약물 방출이 억제되어 부작용을 최소화하고, 간암조직에 선택적으로 간암치료제를 전달하여 치료효과를 극대화시킬 수 있도록 하였다.

연구팀은 보다 확실한 효능 검증을 위해 생쥐에서 동소간암 질병모델(Orthotopic hepatocellular carcinoma)2)을 만들어, 개발된 나노미사일을 주입한 결과 뛰어난 간암 억제효과에 기인하여 약 3배 정도 생존율이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

이번 연구는 천연물에서 효능이 뛰어난 신규 간암치료제의 발굴과 동시에 나노기술을 융합하여 부작용은 줄이고 간암의 치료효과를 극대화 시켰다는데 큰 의미가 있다.

이 연구결과는 미국화학회가 발행하는 나노재료분야 국제 학술지인 ‘에이씨에스 나노사(ACS Nano, IF 12.033)3)’에 8월 5일 온라인 게재되었다.