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(서울=연합뉴스) 김인철 기자 = 국내 연구팀이 암의 진행 과정이나 예후에 따라 항암제 방출 양이나 속도를 조절할 수 있는 기술을 개발했다.
미래창조과학부는 중앙대 화학신소재공학부 홍진기 교수 연구팀과 서울시립대 이종범 교수 연구팀이 항암제와 결합할 수 있는 DNA 구조체로 만든 나노필름을 개발했다고 19일 밝혔다.
항암제는 정상세포에 미치는 영향을 줄이고 암세포에 대한 효과를 높이려면 암의 진행과 예후에 따라 항암제 전달속도나 방출량을 정밀하게 제어할 수 있는 전달체를 개발하는 것이 관건이다.
최근 생체친화적인 DNA가 일반 고분자소재보다 항암제를 담고 유지할 수 있는 전달체로 주목받으며, 박막이나 하이드로겔, 입자 등 형태의 항암제 전달체로 개발하려는 연구가 활발하다.
연구팀이 개발한 나노필름은 머리핀 모양이나 알파벳 X자, Y자 등 DNA 형태를 달리해 항암제 방출 양과 속도를 조절하는 기술. 나노필름에서 떨어져 나온 DNA가 분해되면서 결합하고 있던 항암제를 방출하는데, DNA 모양에 따라 분해속도가 달라 결과적으로 항암제 방출속도도 달라지는 원리다.
연구팀은 DNA 단일사슬로 다양한 형태의 DNA 구조체를 합성하고, 여기에 폐암, 소화기관 암, 방광 종양 등에 쓰이는 항암제인 독소루비신을 결합시켰다.
실제 분광법을 이용한 결과, DNA 두 사슬 간 염기쌍 결합이 6개인 머리핀 모양의 경우 가장 빨리 항암제가 떨어져 나오는 반면 18개 염기쌍 결합을 가진 X자 모양을 이용한 경우 분해속도가 현저히 느린 것으로 나타나 방출속도 제어 가능성이 확인됐다.
이 DNA 구조체는 구(球) 형태의 기존 전달체와 달리 필름 형태여서 제조하기 쉽고 블록처럼 자유자재로 조립할 수 있는 장점도 있다.
연구팀은 이 나노필름의 생체 내 안정성을 높여 실용화하는 데 1∼2년 정도 걸릴 것으로 내다봤다.
홍 교수는 "DNA 나노필름을 이용한 스마트 항암제 전달체 개발 등 후속 연구에 물꼬가 트일 것으로 기대하고 있으며, 기존 약물 전달체 표면 또는 의료기기 등에 접목할 수 있어 응용범위가 넓을 것으로 본다"고 말했다.
이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 신진연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐고, 연구결과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 2월 12일자 온라인판에 게재됐다.
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