광주과학기술원(GIST) 신소재공학과 권인찬·태기융 교수 공동연구팀이 암 조직에서만 선택적으로 작동해 암세포를 사멸시키는 '이중 효소 기반 항암 시스템(RDC/DAO@NC)'을 개발했다고 27일 밝혔다.
이번에 개발된 기술은 암세포의 필수 영양소인 '아르기닌'을 제거해 암세포를 굶어 죽게 만드는 동시에, 치명적인 활성산소를 발생시켜 암세포의 사멸을 이중으로 유도하는 원리다.
연구팀은 아르기닌을 분해하는 효소인 '아르기닌 디카르복실라제(RDC)'와 활성산소 생성을 유도하는 '디아민 산화효소(DAO)'를 하나의 나노 운반체(NC)에 탑재하여 이 같은 연쇄 반응을 성공적으로 구현했다.
가장 큰 특징은 정상 조직의 피해를 최소화했다는 점이다. 약물이 종양 환경에서 방출되더라도 정상 조직에서 작동할 우려가 있었던 기존 표적 항암제와 달리, 이번 시스템의 RDC 효소는 종양 특유의 '약산성 환경'에서만 선택적으로 활성화되도록 설계되었다.
권인찬 교수는 "기존 아르기닌 고갈형 항암 치료는 암세포의 영양을 차단하지만 정상 세포의 대사와 면역 기능까지 영향을 줄 수 있다는 한계가 있었다"며 "이번 기술이 이러한 부작용을 보완할 수 있을 것으로 기대된다"고 설명했다.
이어 태기융 교수는 "이번 연구는 향후 다른 효소 기반 치료나 면역항암 치료와의 병용 전략으로도 폭넓게 확장될 수 있을 것"이라고 전망했다.
한편, 이번 연구 결과는 생체재료 분야의 권위 있는 국제학술지인 '바이오머티리얼즈 리서치(Biomaterials Research)'에 지난 15일 온라인으로 게재됐다.
