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바이오텍 회사 ‘실비다’(pSilvida)가 개발한 ‘브래키실’(BrachySil)은 의약을 종양 부위로 직접 실어다 준다. 이 실리콘 소재는 구조상 전도성을 지니며 다공성이고 다양한 응용성을 갖고 있다. 이는 정확한 양의 의약을 필요할 때 방출할 수 있음을 의미한다. ‘싱가포르종합병원’의 두 환자가 임상실험에 착수했으며, 수 주일 내 10여 명이 더 참여할 것이다.
이 새로운 나노 의약전달체는 ‘바이오실리콘(BioSilicon)'이라 불리는 새로운 소재에 기초하고 있다. 이 소재는 종양을 매우 가까운 거리에서 공격하는 방식으로 암을 치료하는 차세대 '브래키테라피(brachytherapy)' 개발의 주요한 요소를 이룰 것으로 기대된다. 바이오실리콘은 제조가가 저렴하고 생분해성이며 다루기가 안전하다.
실리콘은 나노크기로 줄어들면 생분해성을 갖게 되며 실리식산(silicic acid)의 형태로 몸에 녹아든다. 이 산은 무해하며 보통 음식을 통해 인체에 유입되는 실리콘의 한 형태이다. 실리콘은 또한 나노크기에서 다공성을 갖는다. 전형적인 기공의 직경은 10개의 원자를 늘어놓는 정도로 의약, 펩타이드, 유전자, 단백질, 방사성핵종(radionuclide), 기타 의약품이나 백신 등을 담지할 수 있다. 또한 기공의 구조로 인해 손쉬운 응용이 가능하다.
연구팀은 “만일 항암제를 바이오실리콘과 함께 종양에 투여하면 실험용 쥐는 죽지 않는 반면 동일한 양의 약물을 직접 주사하면 쥐는 죽는다. 이는 바이오실리콘이 효과적인 약물전달의 관건임을 보여준다”고 설명했다. 시간에 따라 방출되는 의약(time-release drug)은 새로운 것이 아니다. 그러나 고분자에 기초한 전통적인 약물전달 시스템과는 달리 실리콘은 전도체이다. 이는 바이오실리콘의 분해속도를 제어할 수 있음을 의미한다.
브래키실은 실리콘에 인(phosphorous)을 농축하여 반응기에 넣어 제조된다. 그 결과 반감기가 14일인 방사성 동위원소인 인-32가 얻어진다. 14일은 현재 사용되고 있는 다른 방사성 핵종들이 보통 60시간 내로 붕괴되는 것을 고려하면 매우 긴 시간이다. 이 나노테크놀로지 시스템은 의약과 백신 전달, 진단, 피부공학에 이르기까지 다양한 응용성을 지니고 있는데, 감응형 건강 모니터나 생분해성 정형외과용 핀을 만들 수도 있다.
이 소재에 대한 현재까지의 실험실 평가는 매우 성공적이다. 싱가포르에서 실시되는 다음 단계 임상실험의 결과는 올 9월이나 10월에 나올 예정이다. 그러나 브래키실은 소자(device)로 분류되기 때문에 2006년이나 되어야 시장에 나올 수 있을 것이다. 그 후 이 소재는 뇌암이나 췌장암과 같은 다른 종류의 암에도 사용될 수 있을 것이다. 바이오실은 반도체이기 때문에 그 거동과 약물방출을 감지하고 모니터링할 수 있다. 연구진은 길게 잡아 5년 내지 10년 후면 이 작은 소자에 관련하여 여러 놀라운 기회들이 있을 것으로 기대한다. 한편 싱가포르는 세계에서 간암의 비율이 가장 높은 국가이다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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