난치성 유방암 치료 효율 높일 新기술 개발

아주대학교 김문석 교수 연구팀이 포도를 비롯한 자연물에 함유된 항산화 물질인 레스베라트롤을 이용해 유방암 치료용 하이드로겔 제형 시스템을 개발했다. 이 시스템을 활용하면 암세포 증식을 억제하고, 항산화 효율을 높일 수 있다. 

김문석 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)는 삼중음성유방암 치료를 위한 항산화 물질인 레스베라트롤을 함유한 히알루론산 하이드로겔 제형을 개발했다고 밝혔다. 해당 내용은 ‘삼중음성유방암 치료 효과 개선을 위한 레스베라트롤을 함유한 유방암 직접 주사 하이드로겔(Injectable click-crosslinked hydrogel containing resveratrol to improve the therapeutic effect in triple negative breast cancer)’이라는 논문으로 생체 재료 분야 국제 저널인 <머터리얼즈 투데이 바이오(Materials Today Bio)> 8월12일자 온라인판에 게재되었다.

이번 연구에는 아주대 대학원 분자과학기술학과 석사과정의 김희은 학생과 신기루 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 우리 학교 김재호·최상돈 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)와 미국 하버드대학교 의과대학의 최학수 교수, ㈜메디폴리머도 연구에 참여했다. ㈜메디폴리머는 약물 전달 및 의료용 소재 개발 기업으로 히알루론산 기반의 생분해성 소재를 활용한 질환 치료제를 개발하고 있다.

삼중음성유방암은 유방암의 한 유형으로 에스트로겐 수용체, 프로게스테론 수용체, 인간상피증식인자수용체의 3가지 호르몬 수용체가 없는 형태를 말한다. 삼중음성유방암은 암의 진행 속도가 빠르고 전이가 쉬워 난치성으로 간주 되며, 예후가 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 

레스베라트롤(resveratrol)은 포도 껍질과 체리 등에 다량 함유된 물질로 폴리페놀(polyphenol) 유도체다. 레스베라트롤은 암세포가 자멸하게 하는 유전자들을 활성화시켜, 암세포의 증식을 억제하는 역할을 한다. 그러나 레스베라트롤은 생체 내에서 빨리 분해되기 때문에 항산화 효율이 장기적으로 유지되기 어렵다는 한계가 있었다. 

이에 아주대 연구팀은 새로운 접근 방식으로 레스베라트롤 약물을 암 조직에 직접 주입하기 위해 생분해성 히알루론산 하이드로겔을 제조했다. 이 하이드로겔에 레스베라트롤이 함유되어 있어, 삼중음성유방암 조직에 직접 주입이 가능하다. 

암 조직에 직접 주입된 레스베라트롤은 하이드로젤에 의해 생체 안정성이 높아져 유방암 조직 내에 존재하는 기간이 늘어났다. 이를 통해 유방암 세포가 사멸되어, 종양의 부피가 레스베라트롤 자체 만을 단독으로 사용한 경우에 비해 현격히 감소하는 것을 확인했다. 

김문석 교수는 “이번 연구를 통해 개발한 히알루론산 기반 하이드로겔 제형은 다양한 항암제에 적용이 가능하다”며 “유방암을 포함한 여러 암 질환에서 치료 효율을 높여줄 것으로 기대한다”고 말했다. 

이어 “암 질환 환자들이 겪는 부작용을 최소화하고 치료의 편의를 높이는 유망 약물 전달 시스템 개발에도 응용될 수 있을 것”이라고 전망했다. 또한 이번 연구는 한국연구재단 미래소재디스커버리 및 대학중점연구소 사업의 지원을 받아 수행되었다.