단국대 이환규 교수(화학공학과)가 약물 전달의 걸림돌로 알려졌던 단백질 코로나를 활용해 특정 암세포에만 약물을 전달할 수 있는 약물 전달체 원리를 밝혀냈다.
이 교수의 연구는 혈장단백질을 활용한 암 치료 가능성을 제시해 지난달 19일 나노재료 및 응용물리 분야 세계적 학술지인 ‘Small’ (IF: 13)에 표지논문으로 선정됐다.
단백질 코로나(Protein Corona)는 나노입자 기반 약물 전달체를 체내에 투여할 때 혈장단백질과 결합해 나노입자 표면에 생기는 단백질 층을 말한다. 이로 인해 약물 전달체의 나노입자의 표적 치료 효율을 저하시키고 면역반응을 유발하는 요인으로 알려져 왔다.
이환규 교수는 슈퍼컴퓨터를 활용한 멀티스케일 분자모델링 기법을 통해 단백질의 농도, 종류, 이온환경에 따라 단백질 코로나가 약물 전달체의 효율에 미치는 영향을 분자단위에서 분석했다.
연구를 통해 나노입자와 단백질의 비율이 1:1일 때 단백질 결합에 의한 나노입자 응집반응이 일어난다는 사실을 밝혔다. 또한 혈장 단백질의 종류 가운데 알부민은 염화나트륨 이온의 농도가 0.15M 이상일 때 나노입자 간 전기적 반발력이 약화되어 결합이 잘 일어났으나, 면역글로불린은 이온의 농도와 관계없이 항상 나노입자의 응집반응을 유발한다는 사실을 밝혀냈다.
이 교수는 “약물 전달체 치료의 걸림돌로 알려져 왔던 단백질 코로나가 약물 전달의 장애물이 아니라 약물 전달 효율성을 높일 수 있음을 보여준 연구”라며 “이번 연구에서 밝혀진 원리는 특정 암세포를 표적으로 하는 혈장단백질 기반 나노입자 약물 전달체 설계에 크게 기여할 것으로 기대한다”라고 밝혔다.
/용인=김종성 기자 jskim3623@incheonilbo.com
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