- 암 표적화 후 항암물질을 종양 내부까지 침투시켜 항암치료의 효과 향상
- 논문, 약물전달시스템 분야 국제학술지 'Journal of Controlled Release' 게재
[위즈뉴스] 국내 연구진이 기존 항암치료의 부작용과 한계를 대폭 개선한 표적 항암 생균 치료제 개발에 성공했다.
한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 '생명연')은 21일, 생물자원센터 박승환 박사 연구팀이 종양 세포외 기질 분해 효소를 함유하여 암 종양 조직에 약물 침투성을 높임으로써 항암치료의 효과와 효율성이 모두 향상된 '항암 생균 치료제' 개발에 성공했다고 밝혔다.
이번 연구 성과는 향후 마이크로바이옴 기반의 표적 항암치료제 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
이번 연구 결과를 담은 논문은 약물전달시스템 분야의 SCI급 저명 국제학술지 'Journal of Controlled Release'(IF=11.467) 3월호에 게재됐으며, 해당 호의 표지 논문으로도 선정됐다.
논문명은 'ECM-targeting bacteria enhance chemotherapeutic drug efficacy by lowering IFP in tumor mouse models'이며, 생명연 박승환 박사가 교신저자로, 김지선 박사가 제1저자로 참여했다.
"효과적인 암 탐지 및 표적 치료까지 가능해 항암치료 효과 증대시킬 것"
연구책임자인 박승환 박사는 “암 탐지 및 표적 박테리아에 종양 세포외 기질 분해 효소를 발현시켜 종양 조직의 와해를 유도함으로써 지금까지 한계로 꼽혀온 종양 조직 약물 침투성과 방사선 치료침투 한도 등을 극복해 항암 복합치료제로서의 사용 가능성이 기대된다”고 말했다.
이어 “이번 연구를 통해 개발된 엔지니어링 박테리아는 효과적인 암 탐지 및 표적 치료까지 가능해 항암치료 효과를 증대시킬 것"이라고 말했다.
항암치료에 흔히 이용하는 약물치료나 방사선치료는 암세포뿐만 아니라 정상 세포에도 손상을 주거나, 과도한 사이토카인의 분비를 일으킨다는 단점이 있다.
이런 단점을 극복하기 위해 정상 세포에는 독성을 일으키지 않는 치료법이 연구되고 있으며, 그중 하나가 암을 표적 치료할 수 있는 박테리아를 이용한 항암 치료법이다.
약독화(弱毒化) 살모넬라균은 암 조직에 강한 친화성을 가지고 있으며, 정상조직보다 암 조직에서 약 10만 배 정도 더 많이 증식한다고 알려져, 원하는 암세포를 표적화할 수 있고 독성을 약화한 박테리아에 항암물질을 함유시켜 전달하는 연구가 폭넓게 진행되고 있다.
약독화 살모넬라균은 병원성 유전자를 제외하고 10만~100만 배 독성(병원성)을 약화한 살모넬라균을 말한다.
그러나 약독화 박테리아가 암을 탐지하여 표적화함에도 불구하고 박테리아에 함유된 항암물질이 암 종양을 둘러싸고 있는 종양 세포외 기질을 통과하지 못해 항암치료의 효율성이 낮다는 단점과 함께 항암제 투여 시 암세포 간 압력에 의해 항암제가 종양 안쪽까지 전달되지 못한다는 한계가 있다.
이에 연구팀은 종양 세포외 기질을 분해할 수 있는 효소를 함유한 약독화 살모넬라균을 개발하였다.
박테리아가 암을 표적화하면 종양 세포외 기질의 주요 성분인 히알루론산을 분해할 수 있는 히알루로니다아제 효소를 종양세포에 분비하여 세포외 기질의 경계를 허물어 약물의 침투성을 높일 수 있으며, 이에따라 항암물질이 종양 내부까지 침투할 수 있어 항암치료의 효과를 높일 수 있다는 것이다.
연구팀은 췌장암과 유방암에 걸린 마우스 동물모델 실험을 통해 개발한 살모넬라균이 암세포의 성장 억제와 사멸을 유도하고, 면역반응이 나타남을 확인했다.
이번 연구는 과기정통부 바이오‧의료기술개발사업, 생명연 주요사업, 산업부 산업핵심기술개발 사업의 지원으로 수행됐다.
