“암 진단·치료 한번에”…韓 연구진, 내성암 잡는 차세대 항암물질 찾았다

[헤럴드경제=구본혁 기자] 암세포를 공격하면서 몸속에서 항암제가 어디로 이동하고 얼마나 오래 머무는지 실시간으로 확인할 수 있는 새로운 항암 후보물질이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 기존 항암제에 내성을 보이는 암세포에도 효과를 나타내 차세대 정밀 암 치료 기술로 활용될 가능성이 주목된다.

한국생명공학연구원은 화학생물연구센터 성낙균 박사 연구팀이 암 치료와 영상 진단 기능을 결합할 수 있는 신규 항암 후보물질 ‘BF-04’를 개발했다고 16일 밝혔다.

기존 항암 치료는 약물에 대한 내성이 생기면 치료 효과가 떨어지고, 투여한 약물이 실제 암 조직에 얼마나 도달했는지 확인하기 어렵다는 한계가 있었다. 특히 암세포를 선택적으로 공격하면서 약물의 체내 이동까지 추적할 수 있는 기술 개발이 요구돼 왔다.

연구팀이 개발한 BF-04는 암세포 분열에 필수적인 미세소관 형성을 방해하는 방식으로 작용한다. 미세소관을 구성하는 튜불린 단백질에 결합해 암세포의 분열을 억제하고 세포사멸을 유도하는 원리다.

특히 기존 미세소관 표적 항암제에 내성을 보이는 암세포에서도 항암 활성을 나타내 기존 치료제의 한계를 보완할 가능성을 확인했다.

연구팀은 BF-04에 형광물질(Cy5)과 영상 진단용 방사성 동위원소인 지르코늄-89(89Zr)를 각각 결합해 암 조직의 위치와 약물 분포를 영상으로 확인하는 데도 성공했다.

암세포와 환자 유래 암 오가노이드, 동물모델을 이용한 실험에서는 항암 효과와 종양 표적화 특성이 확인됐다. 특히 동물실험에서는 별도의 항체나 나노입자 전달체 없이도 약물이 암 조직에 선택적으로 축적되는 것으로 나타났다.

분자영상 장비를 활용하면 약물 투여 후 최대 4일 동안 암 조직에 머무는 양상을 추적할 수 있었다. 항암제가 종양에 제대로 전달되는지 확인하고 치료 반응을 예측할 수 있는 가능성을 제시한 것이다.

이번 연구는 하나의 저분자 화합물을 기반으로 암 치료와 진단 기능을 동시에 구현할 수 있다는 점에서 의미가 있다. 환자별 종양 특성에 맞춰 약물 전달과 치료 효과를 평가하는 맞춤형 정밀 의료 기술로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

다만 현재는 전임상 연구 단계로, 실제 환자 치료에 적용하려면 추가적인 안전성·유효성 검증이 필요하다.

연구팀은 향후 BF-04에 루테튬-177(Lu-177), 이트륨-90(Y-90), 악티늄-225(Ac-225) 등 치료용 방사성 동위원소를 결합하는 후속 연구도 추진할 계획이다. 이를 위해 약물의 종양 표적성을 유지하면서 방사성 동위원소를 안정적으로 결합할 수 있는 연결 구조 최적화가 필요하다.

성낙균 박사는 “이번 연구는 내성 암세포에 대한 항암 효과와 함께 몸속에서 약물이 작용하는 모습을 실시간으로 관찰할 수 있는 새로운 암 진단·치료 통합 플랫폼을 구축했다는 데 의미가 있다”며 “향후 정밀 암 치료제 개발에 다양하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘악타 파마슈티카 시니카 B(Acta Pharmaceutica Sinica B)’ 9월 온라인판에 게재됐다.