부산대, 암세포내 난용성 항암제 전달용 폴리에틸렌 개발

김일 부산대학교 교수

부산대학교 고분자공학과의 동남권 화학신기술 창의인재 양성 사업단(단장 김일 교수)이 난용성 항암제를 암세포에 효율적으로 전달함으로써 항암제의 부작용은 최소화하고 치료효율은 극대화시킬 수 있는 폴리에틸렌기초 약물전달시스템 개발에 성공했다.

교육부의 BK21 플러스 사업을 수행 중인 이들은 스위스 로잔 연방공과대학교 필립 르노(Philippe Renaud) 교수, 미국 조지아공대 칼 제이콥(Karl I. Jacob) 교수 등과의 공동 연구로 해당 기술을 개발한 것으로 알려졌다.

김일 교수팀은 일상생활에서 각종 용기, 포장용 필름, 섬유, 파이프, 패킹, 도료 등에 흔히 사용되는 폴리에틸렌의 구조를 특수한 촉매를 이용해 브러시 모양을 갖도록 조절하는 데 성공했다.

이들이 개발한 새로운 폴리에틸렌은 간단한 조작에 의해 손쉽게 100나노미터(nm, 10억분의 1ｍ) 이하의 캡슐을 형성함과 동시에 캡슐 표면을 친수성으로 변환할 수 있다.

이에 두경부암, 자궁암, 폐암, 유방암, 직장암 등 다양한 암조직에 항암효과를 나타내는 난용성 택솔(Taxol, 항암제의 일종)과 고혈압 치료에 효과적인 니페디핀(nifedipinum, 혈관확장제의 일종) 등을 쉽고 효과적으로 함침 시킬 수 있다.

이 방법은 전통적으로 가용화를 위해 널리 사용되고 있는 계면활성제가 보이는 여러 부작용을 해결할 수 있는 방안을 제시한 것으로 평가받고 있다.

과거 일반적인 폴리에틸렌이 혈액과 잘 어울리고 독성이 없어 의학용 재료로 적합하나 친수성이 부족해 의료용으로는 각광받지 못했던 점과는 비교되는 부분이다.

항암제로 개발된 약물의 대부분이 난용성이라는 점을 감안하면 이번 연구는 인체에 해를 가하지 않고 함침된 난용성 항암제를 서서히 방출해 암세포를 선택적으로 사멸시키는 방법으로 심장질환과 같은 부작용을 최소화할 수 있는 것으로 알려졌다.

특히 전문가들은 복잡한 구조의 재료를 사용하지 않고 일상생활에서 흔히 볼 수 있는 폴리에틸렌을 주재료로 나노약물을 제조했다는 점에서 경제적 가치도 클 것으로 내다봤다.

이밖에도 특정 암을 진단, 치료할 수 있는 추적기능을 갖추도록 하는 연구도 성과를 거두고 있어 새롭게 개발된 폴리에틸렌기초 약물전달시스템이 종래의 방법이 갖고 있는 문제점을 상당 부분 해결할 수 있을 전망이다.

한편 해당 연구결과는 미국 와일리에서 출판하는 재료 분야 최고 권위지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 인터넷판(3월)에 소개됐다.
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