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생쥐 실험에서 더욱 효과적이고 약물의 독성을 더 낮게 한 실험이 성공했다.
미국의 미시간 대학교(University of Michigan)의 과학자들은 종량의 치료를 더욱 효과적으로 하여 암세포를 치료하는 약물을 전달하고 부작용인 독성을 낮춘 새로운 기술을 나노기술을 이용해 개발했다.
세포 배양에 있어서 기존의 연구는 종량으로 목표하는 약물을 전달하기 위해서 나노입자에 항암 약물(anticancer drugs)을 부탁하여 치료 반응을 증폭시키는 방법을 제시했다. 하지만 이번에 미시간 대학교의 연구원들은 이러한 나노기술 기반의 실험을 살아있는 동물에 효과적으로 적용했다.
이번 실험은 암세포에 있어서 동물의 종량에 생물학적 효과를 가지고 실제로 나노 입자를 이용하여 목적하는 위치에 약물을 전달할 수 있게 한 세계 최초의 실험이라고 이 연구를 지휘한 미시간 대학교의 생물 나노기술 교수인 제임스 베이커 박사(James R. Baker Jr., M.D.)는 말했다.
베이커 교수는 나노기술을 이용하여 암 치료를 향상시키는 것이 매우 낙관적이라고 밝혔다. 목적하는 약물을 정확하게 암세포에 보내는 것은 정상적인 세포를 보호하고 독성을 감소시킬 수 있는 장점을 가지고 있다. 암 약물을 효과적으로 사용할 수 있는 방법을 향상시킴으로써 인간에게 있어서 암은 치료 가능한 질병이 될 것이라고 베이커 교수는 덧붙였다. 이러한 연구는 6월 15일자 '암 연구(issue of Cancer Research)' 저널에 발표됐다.
그들은 미시간 대학교의 연구원들에 의해 사용된 약물 전달자로써 덴드리머(dendrimer)라고 불리는 고분자를 이용했다. 이는 직경이 5나노미터 이하이고, 세포의 멤브레인에 있어서 작은 구멍을 통과할 수 있는 크기이다.
덴드리머는 약물을 포함한 다양한 분자를 붙일 수 있는 많은 가지를 가진 나무 모양의 구조를 가지고 있다. Cancer Research에 발표된 실험에 따르면, 미시간 대학교의 연구원들은 매우 강한 항암제인 메소트렉세이트(methotrexate)를 덴드리머의 가지에 부착했으며, 다른 가지에는 형광 영사를 가지는 물질을 붙였다.
베이커 교수의 말에 따르면, 일반적인 화학치료법에서 메소트렉세이트(methotrexate)와 같은 약물은 암세포 안으로 세포 멤브레인을 가로질러 확산된다. 이것은 매우 느린 공정이고 높은 약물 농도를 원하기 때문에 그만큼 정상 세포와 조직에 치명적이다.
미시간 대학교의 연구원들은 자신들이 목적하는 나노 입자의 암 치료 효과를 연구하기 전에 실험용 생쥐를 이용하여 몸 속의 덴드리머에 형광 물질을 부착하여 주사했다. 그 결과 신장에서 혈관으로부터 완전히 나노 입자를 필터하여 소변으로 제거했다. 따라서 연구원들은 나노 입자가 혈관이나 뇌에 존재할 가능성을 완전히 배제할 수 있다고 확신했다. 또한 생쥐 실험에서 나노 입자에 의한 어떤 면역 반응도 나타나지 않았고 안전했다.
미시간 대학교의 나노기술 연구소의 연구원들은 나노기술 바탕의 약물 화학 치료법을 계속 연구하여, 현재 약물의 맹독성으로 사용되지 않고 있는 매우 효과적인 약물을 정확히 목적하는 암세포에 부착하고자 한다. 따라서 이러한 나노 입자 시스템 치료법은 약물의 독성을 극복하고 매우 넓은 범위의 치료 가능성을 보여 줄 것으로 여겨진다.
자세한 내용은 아래의 논문을 참조하기 바란다.
Citation: Cancer Research 2005: 65 (12), June 15, 2005
Source: University of Michigan Health Systems
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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