GIST, 암세포만 골라 공격하는 '스마트 항암제' 플랫폼 개발

종양 깊숙이 침투하고 기존 항암제보다 체내에 200배 오래 머물며 정밀 타격

국내 연구진이 암 조직 깊숙이 침투하면서도 체내에 오랫동안 머물며 암세포만 정밀하게 공격하는 차세대 항암 치료제 플랫폼을 개발하는 데 성공했다.

광주과학기술원(GIST)은 권인찬 신소재공학과 교수 연구팀이 미국 버지니아대 의대 연구진과 공동으로 '알부바디(Albubody)'라는 새로운 항암 치료 플랫폼을 개발했다고 2일 밝혔다.

▲알부바디 작용 도식ⓒGIST

최근 각광받는 '항체-약물 접합체(ADC)'는 암세포만 인식하는 항체에 강력한 항암제를 붙여 정상 세포의 피해는 최소화하고 암세포만 공격하는 '스마트 항암제' 기술이다. 하지만 현재 상용화된 ADC는 항체의 크기가 커서 단단한 종양 덩어리(고형암) 내부까지 깊숙이 침투하기 어렵다는 한계가 있었다.

이를 해결하기 위해 크기가 작은 '항체조각'을 활용하려는 시도가 있었지만, 항체조각은 체내에 들어오면 약 1시간 만에 사라져 버려 약효를 내기 어려웠다.

연구팀은 이러한 딜레마를 해결하기 위해 '알부바디'를 고안했다. 알부바디는 작은 항체조각에 우리 혈액 속에 가장 풍부한 단백질인 '알부민'과 결합하는 부분을 붙인 것이다. 알부민은 체내에서 약 3주간 머무는데, 알부바디가 이 알부민에 올라타면서 체내에 머무는 시간을 획기적으로 늘린 원리다.

실제로 연구팀이 개발한 알부바디는 기존 항체조각보다 무려 200배 이상 오래 체내에 머물렀으며 동시에 크기가 큰 기존 항체보다 종양 내부로 더 잘 침투하는 능력을 보였다. '빠른 침투'와 '긴 지속성'이라는 두 마리 토끼를 모두 잡은 셈이다.

▲왼쪽부터 GIST 신소재공학과 이재훈 박사, 권인찬 교수, 권나현 박사과정생ⓒGIST

연구팀은 유방암 세포(HER2 양성)를 이식한 쥐 모델에 알부바디 기술을 적용한 결과 기존 치료제보다 월등히 뛰어난 항암 효과를 확인했다. 특히 정상 조직에서는 독성이 나타나지 않아 안전성까지 입증했다. 이 기술은 유방암뿐만 아니라 다양한 암 표적과 약물에도 적용할 수 있어 범용 플랫폼으로의 발전 가능성이 높을 것으로 보고 있다.

권인찬 GIST 교수는 "항체조각 기반 항암제의 가장 큰 약점인 짧은 반감기를 알부민 결합 기술로 극복했다는 데 큰 의미가 있다"며 "향후 다양한 항암제와 결합해 임상에 적용한다면 더욱 효과적이고 안전한 암 치료가 가능해질 것"이라고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받았으며 국제학술지 '저널 오브 컨트롤드 릴리스'에 지난 8월 22일 온라인으로 게재됐다.