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종양 치료를 향상시킬 수 있는 독특한 형상의 나노입자

Nanoparticles improve tumor treatment in mice

위스콘신-매디슨약학대학(University of Wisconsin-Madison School of Pharmacy)의 연구진은 화학 요법의 부작용을 해결하면서 약물의 치료적 특성을 향상시킬 수 있는 새로운 나노입자 치료 방식을 개발했다.

화학 요법은 암 치료에서 메스가 아니라 도끼의 역할을 한다. 빠르게 분열하는 암세포를 공격함으로써 종양과 효과적으로 싸우지만 장, 골수, 두피, 기타 장기의 건강한 세포를 파괴하여 심각한 부작용을 불러온다.

연구진은 안정화된 형태의 화학 요법제인 젬시타빈(gemcitabine)을 나노입자로 감쌌다. 그래서 젬시타빈을 천천히 방출되게 만들었다. 쥐 실험을 통해서 개선된 약물은 일반적인 젬시타빈보다 효과적으로 종양 성장을 억제한다는 것을 발견했다.

젬시타빈과 결합된 젖산 형태의 스테레오 복합체(stereocomplexes)를 만들어서 나노 캐리어에 넣었을 때 약물의 안정성이 급상승했다. 스테레오 복합체와 결합한 젬시타빈은 기존의 왼손잡이 형태의 젖산에만 결합한 젬시타빈에 비해서 15배 더 천천히 방출되었다. 젬시타빈은 신체에서 매우 빠르게 분해되기 때문에 대개 종양에 충분히 도달할 수 있도록 많은 양을 투여한다. 나노 운반체 시스템이 이런 젬시타빈의 방출 속도를 늦춘다면, 더 적은 용량으로 더 큰 치료 효능을 가질 수 있을 것이다.

적용된 나노입자는 예상치 못한 형상을 가졌다. 기존의 나노 캐리어는 구형을 사용했는데 비해서 이번 연구에서는 원통형 모양을 선택했다.

사람 유래 폐암 세포주를 보유한 쥐에게 3주 동안 스테레오 복합체가 들어간 나노 캐리어로 치료한 결과 종양의 성장이 억제되었다. 이와는 대조적으로 일반적인 젬시타빈으로 치료된 쥐의 경우에 종양의 크기가 두 배 이상 증가했다.

궁극적인 목표는 이 방식을 사람에게 적용하는 것이다. 그러기 위해서는 생산을 증가시킬 수 있는 방법과 예비 안전 연구가 필수적일 것이다. 이 연구 결과는 저널 ACS Nano에 “Stereocomplex Prodrugs of Oligo(lactic acid)n-Gemcitabine in Poly(ethylene glycol)-block-poly(d,l-lactic acid) Micelles for Improved Physical Stability and Enhanced Antitumor Efficacy”라는 제목으로 게재되었다(DOI: 10.1021/acsnano.8b04205).

[KOSEN 동향] 종양 치료를 향상시킬 수 있는 독특한 형상의 나노입자