항암제와 디셀레나이드 결합시키니 암세포 사멸, 감소 효과 상승

과학기술의 진보로 과거 ‘불치병’으로 받아들여졌던 암이 완전정복까지는 아니지만 이제는 관리 가능한 질병이 되고 있다. 환자의 고통을 줄이기 위해 암조직만 공격해 없애는 표적치료제, 면역기능을 활성화시켜 암을 이겨낼 수 있도록 하는 면역치료제 등 다양한 기술들이 나오고 있다. 그렇지만 여전히 많이 사용되는 약물 치료법은 화학적 약물이다. 국내 연구진이 화학적 항암제의 치료효과를 높이기 위한 새로운 방법을 개발해 주목받고 있다.

가톨릭대 약대 연구팀은 세포 내 산화, 환원 조건에 반응하는 디셀레나이드라는 물질을 이용해 항암제가 암 조직에만 특이적으로 반응하고 약물 효과도 배로 높을 수 있는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다.

세포의 생존과 사멸은 내부 산화, 환원 작용의 균형, 산화능력, 환원능력에 의해 영향을 받는데 질병 상태와 종류에 따라 달라지기도 한다. 암세포는 정상세포에 비해 산화, 환원 능력이 4~10배 정도 높은 것으로 알려져 있다. 이 때문에 암세포에서 산화능을 증가시키거나 환원능을 감소시켜 산화나 환원 균형을 한쪽으로 기울게 만들면 암세포를 쉽게 사멸시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 온도, 산성도, 화학물질, 효소 등 다양한 특정 조건에서 스스로 반응하면서 약물을 방출하는 자극 감응성 약물전달체에 대한 관심이 높아지고 있다.

이에 연구팀은 셀레늄(Se) 분자 두 개가 화학결합한 물질로 산화, 환원 조건 모두에서 생분해되는 특성을 보이는 디셀레나이드에 주목했다. 디셀레나이드 결합이 포함된 화합물은 세포 내 화학물질인 글루타치온과 활성산소 모두에 의해 분해될 수 있어 자극감응성 약물전달체의 좋은 구성성분이 될 수 있다.

연구팀은 활성산소보다 글루타치온이 디셀레나이드를 더 잘 분해하고 산화스트레스를 높여 암세포를 파괴할 수 있다는 것을 알아냈다. 연구팀은 암세포에 디셀레나이드 약물전달체에 항암제의 일종인 독소루비신을 탑재해 처리하자 독소루비신 하나만 사용했을 때보다 암세포 사멸능력이 2배나 우수한 것으로 확인됐다.

또 대장암을 유발시킨 생쥐들을 두 그룹으로 나눠 매주 2번씩 한 집단에게는 고용량 독소루비신만 투여하고 다른 집단은 저용량 독소루비신을 디셀레나이드 약물전달체에 탑재해 투여한 결과 디셀레나이드를 함께 사용한 집단의 경우 그렇지 않은 경우보다 종양크기가 더 많이 줄어든 것으로 확인됐다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr