줄기세포-나노약물 결합 폐암 치료

국내 연구진이 줄기세포를 유전자 조작 없이 폐암 치료에 활용하는 방법을 개발했다. 

가천대학교 의과대학 강동우 교수 연구팀이 골수 줄기세포의 표면에 나노항암약물을 결합해 폐종양을 제거하는 치료 전략을 제시했다.

줄기세포는 폐종양 부위를 추적해서 찾아가는 능력이 뛰어나다. 이 점을 이용해 그동안 줄기세포의 유전자를 조작하거나 내부에 항암제를 주입하여 암세포 치료제로 적용하려는 연구가 많이 진행되었으나, 아직까지 승인된 치료제는 없다. 이는 유전자 조작으로 인하여 줄기세포가 또 다른 암을 유발할 위험성과 항암약물이 주입되었을 때 줄기세포의 암세포 추적 능력이 현저히 저하되기 때문이다.

연구팀은 줄기세포를 약물 전달체로 활용하되, 유전자를 조작하는 대신 나노항암약물을 줄기세포의 표면에 결합시켰다. 여러 줄기세포 중에서 골수 유래 중간엽 줄기세포 표면의 CD90 단백질에 나노항암제를 결합했다. 이는 줄기세포의 암 추적 기능을 안정적으로 유지하면서도 항암효과를 극대화한 것이다.

이 연구 결과는 국제학술지인 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)의 5월호 표지 논문(frontispieces)으로 게재됐다. 논문명 <Mutual Destruction of Deep Lung Tumor Tissues by Nanodrug- Conjugated Stealth Mesenchymal Stem Cells>.

▲ 폐종양 추적 골수유래 줄기세포-나노약물 결합체. 골수 줄기세포의 폐종양 특이적 추적 특성을 이용하여 줄기세포 표면에 나노항암제를 결합시키고 정맥주사 후 줄기세포를 이용하여 폐종양 부위로 항암제를 폐암세포에 직접 전달하여 항암효능을 크게 향상시킴과 동시에 암세포 사멸 후 줄기세포도 사멸함.

개발된 줄기세포-나노약물 결합체는 정맥 투여 후 3일 내로 폐종양에 집중되고, 12시간 내에 암세포를 사멸하기 시작했으며, 암세포 제거 후 줄기세포 또한 상호적으로 사멸됐다. 줄기세포 1개 당 폐암세포 3개 정도가 제거되었다. 인간폐암이 생성된 생쥐에 실험했을 때에도 폐종양의 크기가 현저히 줄어들어 치료 효과를 입증했다.

이 연구는 자가 줄기세포의 특이적 종양추적 능력을 이용하면, 기존 항암제에 비해 100배나 낮은 약물용량으로도 탁월한 폐종양 제거가 가능하다는 것을 확인됐다. 또한 폐암세포의 제거 후 줄기세포도 상호적으로 사멸하는 것을 밝혀냈으며 장기적인 안전성 측면에서도 상호사멸 하는 것이 오히려 의미가 있다. 

향후 줄기세포나노약물 코팅기술을 이용하면 약물 부작용 없이 췌장암 및 뇌암 등 다양한 난치성 종양치료의 임상적 성공 가능성이 높아질 것으로 기대된다.

IT뉴스 / 김들풀 기자  itnews@