“맞던 약이 안 듣는 이유”… 고려대, ‘약물 저항성’ 넘은 항암 플랫폼 개발

면역 회피 나노구조 설계… 반복 치료 가능한 정밀 암 치료 기술 제시

암 치료에서 가장 큰 난제 중 하나는 시간이 지날수록 약효가 떨어지는 ‘약물 저항성’이다. 같은 약을 반복 투여할수록 체내 면역계가 이를 외부 물질로 인식해 빠르게 제거하면서, 치료 효과가 급격히 감소하는 문제가 반복돼 왔다.이 구조적 한계를 넘어서는 새로운 치료 기술이 제시됐다. 고려대학교 화학과 김종승 교수 연구팀은 면역 반응을 회피하면서 반복 투여가 가능한 나노 기반 항암 플랫폼 ‘KD1@HPEG NPs’를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 약물 전달 방식 자체를 재설계해 항암 치료의 지속성과 정밀도를 동시에 높였다는 점에서 주목된다.

기존 나노 약물 전달 시스템은 폴리에틸렌 글리콜(PEG)을 활용해 약물이 체내에서 오래 머물도록 설계돼 왔다. 그러나 반복 투여가 이뤄질 경우 면역계가 이를 외부 물질로 인식하면서 혈액 내에서 빠르게 제거하는 ‘ABC (Accelerated Blood Clearance) 현상’이 발생한다. 이로 인해 약물이 종양에 충분히 축적되지 못하고 치료 효과가 떨어지는 문제가 발생해 왔다. 연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 나노 입자의 표면 구조 자체를 바꿨다. 기존의 단순한 PEG 구조 대신, 여러 갈래로 분기된 고분자 구조를 적용해 입체적인 보호막을 형성했다. 이 구조는 면역세포가 나노 입자를 외부 물질로 인식하지 못하도록 하면서, 체내 체류 시간을 크게 늘리는 역할을 한다. 즉 약물을 더 강하게 만드는 것이 아니라, 몸에서 제거되지 않도록 ‘보이는 방식’을 바꾼 것이다.

이 플랫폼에는 광역학치료(PDT)가 결합됐다. 빛을 조사하면 활성산소가 생성돼 암세포를 선택적으로 공격하는 방식으로, 특히 산소가 부족한 종양 환경에서도 효과를 유지할 수 있도록 설계됐다. 이 과정에서 미토콘드리아 기능을 손상시키고 세포 사멸을 유도하는 것으로 나타났다. 이번 연구의 핵심은 치료 지속성이다. 면역 반응을 회피하면서 약물이 체내에 안정적으로 축적되기 때문에, 반복 투여 시에도 치료 효과가 유지된다. 이는 기존 항암 치료의 구조적 한계를 해결할 수 있는 가능성을 보여준다. 김종승 교수는 나노 약물의 구조를 재설계해 면역 반응 문제를 근본적으로 극복하면서 치료 효능과 안정성을 동시에 확보했다는 점에서 의미가 있다고 설명했다. 이번 연구에는 고려대 화학과 딩치항 박사가 제1저자로, 화스웨이 석사과정과 김고은 박사과정이 공동저자로 참여했다.

연구 결과는 화학 분야 최고 권위 학술지 Journal of the American Chemical Society(JACS)에 게재됐다. 연구팀은 이번 기술이 향후 반복 투여가 가능한 정밀 암 치료 전략으로 확장될 수 있을 것으로 보고 있다.

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