항암약물간 나노변환 설명 연구 모식도 ⓒ충남대

[사회/CTN]정민준 기자ㅣ충남대학교와 건국대학교 공동연구팀이 항암 약물 간 나노컨버전(Nanoconversion) 실현 기술을 개발했다.

충남대 약학대학 이석우 교수 연구팀과 건국대 바이오의약학과 박주호 교수 공동연구팀의 이재현 학생연구원은 국제 저명 학술지인 ‘나노 컨버전스(Nano Convergence, Impact Factor 13.5, 분야 상위 6.7%)’ 2025년 4월호에 논문을 게재했다. 이번 연구는 이석우, 박주호 교수가 공동교신저자, 이재현 학생연구원이 제1저자로 연구에 참여했다.

▲ 논문 제목: Tumor-specific biochemical nanoconversion of self-assembled peptide-conjugated paclitaxel-docetaxel-based nanoparticles(2025. 4. Nano Convergence)

이번 연구는 기존 항암제인 도세탁셀(Docetaxel)을 펩타이드로 개조해 암세포 내에서 파클리탁셀(Paclitaxel) 모방 분자로 전환하는 혁신적인 약물 변환 전략을 제시했다.

공동연구팀은 도세탁셀과 단백질 특이적 절단 펩타이드를 화학적으로 결합해 자가조립형 나노입자를 제작했으며, 이 나노입자가 종양 특이적 효소인 카텝신(Cathepsin)에 의해 선택적으로 절단돼 '파클리탁셀 유사체'로 변환되는 과정을 성공적으로 구현했다.

특히, 이번 연구는 기존 제약회사들이 개발해 온 단순한 프로드럭(prodrug) 전략을 넘어, 약물이 생체 내에서 화학적 변환(nanoconversion)을 통해 다른 활성 항암제로 전환되는 새로운 개념을 실현했다는 점에서 높은 평가를 받고 있다. 초기 약물(도세탁셀 등)이 암세포 환경 내 특정 효소에 의해 새로운 활성 약물(파클리탁셀 유사체 등)로 나노 수준에서 전환됨으로써, 기존 항암제의 한계를 극복하고 종양 특이적 독성을 극대화하는 것이 이번 연구의 핵심이다.

연구팀에 따르면, 새롭게 개발된 펩타이드-약물 결합체 나노입자는 기존 도세탁셀 대비 뛰어난 수용성, 우수한 항암 효과, 낮은 전신 독성을 나타냈다. 실제로 소동물 종양모델을 대상으로 한 실험에서 나노입자 투여군은 대조군 대비 종양 크기를 약 30분의 1 수준으로 감소시키며 탁월한 항암 효능을 입증했다.

파클리탁셀과 도세탁셀은 고령화 인구 증가와 개인 맞춤형 의학 발전에 따라 세계 시장 규모가 약 7조 원에 이르며, 연평균 약 12%의 성장률을 보이고 있어 이번 연구 성과가 더욱 주목받고 있다.

이번 연구와 관련해 충남대 약학대학 이석우 교수를 비롯한 논문의 주요 저자들은 2025년 4월 마지막 주 논문을 공개한 직후 대한민국 생물학연구정보센터(BRIC)로부터 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’에 선정되기도 했다.

제1저자인 이재현 학생연구원은 “이번 연구를 통해 약물 전달 시스템을 넘어, 생체 내에서 약물 자체가 변환되어 치료 효과를 극대화할 수 있는 새로운 접근법을 제시할 수 있어 매우 뜻깊게 생각한다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 지역혁신선도연구센터(RLRC)사업, 한우물파기기초사업 및 한국보건산업진흥원(보건복지부) 등의 지원을 받아 수행됐다.

이석우 교수 이재현 학생연구원ⓒ충남대

정민준 기자 jil3679@hanmail.net 정민준 기자 입니다.

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