경희대, 빛에 반응해 암세포 선택적 파괴하는 신규 물질 개발

의과대학 김도경 교수 연구팀

뇌종양 테라노스틱 소재 개발

경희대 의과대학 김도경 교수. (사진=경희대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 경희대 의과대학 김도경 교수 연구팀이 빛에 반응해 형광을 발산하며 암세포를 선택적으로 파괴하는 경구 투여 가능한 신규 물질인 'NBSD-Chol'을 개발했다.

중추신경계에 발생하는 교모세포종(Glioblastoma, GBM)과 같은 난치성 암은 치료가 어렵고 환자 삶의 질도 심각하게 낮춘다. 교모세포종의 치료를 위해서는 수술적 기법과 화학 요법을 병행한다. 수술은 난도가 높으며 뇌-혈관 장벽으로 인해 약물 치료 효율도 극히 낮다.

'형광 유도 수술(Fluorescence-Guided Surgery, FGS)'는 형광물질을 활용해 종양이나 병변을 실시간으로 시각화하는 기술로 종양 절개의 안정성과 정확도를 높이는 수술 방법이다.

현재의 형광 유도 수술은 종양 제거 후 잔여 세포에 의한 재발 방지에 한계가 있다. 이에 김 교수 연구팀은 콜레스테롤 기반의 광감각제(Photosensitizer)를 개발해 종양 제거 후 잔여 세포를 사멸시킬 수 있는 새로운 물질을 개발했다.

연구 모식도. (사진=경희대 제공) *재판매 및 DB 금지

연구팀은 혈액 내 콜레스테롤 분자가 지질단백체를 형성하고 교모세포종에 과발현된 '저밀도 지단백질 수용체(Low-Density Lipoprotein Receptor, LDLR)'에 결합해 세포로 들어가는 점에서 착안해 새로운 물질을 개발했다.

연구팀은 광감응성 화합물인 '니트로벤조셀레나디아졸(Nitrobenzoselenadiazole, NBSD)'과 콜레스테롤을 기반으로 새로운 물질을 설계했다.

이 물질은 특정 빛의 작용에서 활성화된다. 경구 복용 후에는 장에서 흡수돼 혈류 내에서 100㎚ 정도로 작은 지질체를 형성한다. 이 과정에서 교모세포종에 과발현된 저밀도 지단백질 수용체와 결합해 교모세포종 세포 내로 쉽게 침투할 수 있다.

주목할 점은 이 물질이 빛에 반응해 암세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있도록 활성화되는 점이다.

연구팀은 개발한 물질을 통해 차세대 수술 기술과 '광역동 형광 유도 수술제(Photodynamic Fluorescence-Guided Surgery Agent)'의 가능성을 제기했다. 형광 유도 수술과 광역학 치료 기능을 동시에 수행할 수 있는 이중 기능성 광감각제를 의미한다.

김 교수는 "2023년부터 시작한 연구가 이제 마무리됐다. 공동 연구자들의 노력으로 좋은 결과를 도출할 수 있었다"며 공동 연구자들에게 고마운 마음을 전했다.

이어 "이번 연구 결과를 바탕으로 초미세형광분자와 지질단백체를 융합한 교모세포종 영상화 및 치료 소재 개발과 임상학적 적용 연구 등의 후속 연구가 더욱 활발하게 진행될 것으로 기대한다"고 밝혔다.


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