| 초록 |
□ 연구개요 다양한 항암치료제 개발이 진행되고 있으나 대표적인 악성종양이고 국내 발생빈도수가 급격히 증가되고 있는 전립선암의 경우에는 복잡한 생리학적 변수(상이한 표식인자, 암 내성등)들 고려해야 하는 등 대상 암에 효과적이고 강력하고 효율적인 치료제 개발이 여전히 어려움. 이번 연구에서 연구진은 첨단 바이오 나노 공학 기술을 이용하여 빛-열 연쇄반응으로 구동하는 전립선암 질환 맞춤형 첨단 복합신약을 디자인 제작하고 대상 암의 의료적 수요를 충족하고자 함. 창의적인 항암치료 기술의 지식기반을 갖추고 향후 중점연구로 이행될 수 있는 경쟁력을 확보하는 것을 목표로함. □ 연구 목표대비 연구결과 기존의 금 나노입자를 이용한 우수한 열적 항암 치료는 조사되는 광의 피부 내 저 투과율 등으로 심각한 문제점으로 지적되어서 그 사용이 극히 제한됨. 이번 연구에서는 첨단 바이오나노공학 기술을 이용하여 항암치료의 기초과학적 원리를 규명하고 전립선암 질환 대상을 집중 치료하기 위한 중점연구로 발전하기 위해 필수적인 모델, 분석법등의 구체적인 방법론을 제안함. 암 치료 중점연구를 위한 첨단 기능성 나노 복합신약 개발의 임상 적용 가능성 (feasibility) 검증과 개념증명 (proof of concept)을 확보하는 다학제간 연구를 수행하였음. 복합신약은 (1) 자가발광부와 (2) 약물단위부 및 (3) 실리카 담지부로 크게 나뉨. 빛-열 연쇄반응의 상호메카니즘의 원리로 작동됨. 생체 내 접종된 암질환 모델에 순차적인 시너지 효과가 적용되어 간단하고 강력한 항암치료기술이 제안됨. 세 가지 목표에서 100%이상 성취를 이룩함. 1. 기능성 모듈들(자가발광+약물단위+고분자담체) 디자인 제작 ● 생체 내 장기간 변성되지 않고 고강도의 특정파장을 발산하는 자가발광체 (예, 레닐라루시퍼레즈 및 양자점 복합체등) 디자인 ● 근적외선 파장(800 nm)에서 열적 변형이 가능한 금 나노막대 제작 ● 생체 적용 가능한 온도범위에서 구동하는 항암약물 다공성 나노고분자 입자 제작 2. 기능성 모듈들로 구성된 복합신약 제작 및 성능 최적화 ● 생화학적 방법으로 간단히 연결하거나 각각을 다공성 고분자 입자에 담지한 기능성 모듈들로 구성된 복합신약을 제작함. 생물리화학적 특성(예, 크기, 전하량, 연쇄반응능, 표적인식 및 세포포획능등)을 종합적으로 평가하고 최적화함. 3. 전립선 암 세포 배양 및 대상 암 질환 감염 마우스 모델에서 복합신약의 치료 의학적 효능 검증 ● 복합신약으로 생체 내외에서 전립선암 질환에 대한 맞춤형 치료를 평가함. 대상 전립선암 감염 마우스 모델에 복합신약을 주입함. 비교군과 암세포 치료효능 비교 및 약물생리학과 약물동력학을 종합적으로 평가함. □ 연구개발결과의 중요성 본 연구에서 개발된 복합신약은 bottom-up 바이오 나노 기술에 기반을 두어 제조됨. 신약디자인 개념은 새로운 기능성 소재개발에도 적극 활용 가능함. 기존 금나노입자 기반의 우수한 항암 치료의 한계(예, 광의 피부저투과율등)를 극복하고 빛을 이용하는 새로운 암 치료 중점연구로서 차별성이 조명됨. 의약학 패러다임을 바꿀 수 있는 혁신기술로 평가받을 수 있음. 수 십 년의 연구 기간이 필요한 고부가가치의 신약개발 시장에서 간단한 복합약물 디자인 기술로 세계적인 연구 메카로 급부상할 수 있게 됨. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |
