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왼쪽부터 박우람 교수, 신승용 박사과정생, 배가현 박사과정생. |
[대학저널 온종림 기자] 성균관대학교 융합생명공학과 박우람 교수 연구팀이 암 방사선 치료의 효과를 높이는 이중 기능성 하프늄 나노 플랫폼을 개발했다. 연구팀은 하프늄 나노입자를 이용하여 방사선 민감도를 향상시키는 동시에 암세포의 방사선 저항성을 효과적으로 억제하는 기술을 개발했다.
하프늄 나노입자는 하프늄(Hf) 원소로 이루어진 나노미터 크기의 입자를 말하며, 높은 원자 번호(72번)로 인해 방사선 조사시 방사선 에너지를 효율적으로 흡수하고 활성산소 생성을 증가시켜 암세포의 DNA를 손상시키는 능력이 뛰어나다.
연구팀은 이러한 하프늄 나노입자의 표면을 양이온성 고분자로 코팅하여, 암세포 생존에 중요한 Bcl-2 유전자*를 침묵시키는 siRNA를 효과적으로 전달하는 나노 플랫폼을 개발했다. 암세포에서 과발현되는 Bcl-2 유전자는 DNA 손상 복구에 관여하는 유전자로, 방사선 치료에 대한 저항성을 증가시키는 주요 원인 중 하나로 알려져 있다.
이렇게 개발된 이중 기능성 하프늄 나노 플랫폼은 방사선 치료와 함께 사용될 때 암세포의 DNA 손상을 유의미하게 증가시키는 동시에 DNA 손상 복구 기전을 효과적으로 억제하여 치료 효과를 극대화하는 것으로 나타났다. 특히, 생쥐 대장암 모델을 이용한 동물 실험에서 대조군 대비 약 80%의 탁월한 종양 성장 억제 효과를 보일 뿐만 아니라, 정상 조직 및 주요 장기에 대한 부작용은 최소화된 것으로 확인됐다.
박우람 교수는“이번 연구를 통해 개발된 이중 기능성 하프늄 나노 플랫폼은 기존 방사선 치료의 한계를 극복하고 암 방사선 치료의 효과를 높이고 부작용을 줄이는 새로운 기술로, 향후 난치성 암 치료 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대된다”고 밝혔다.
이번 연구는 강북삼성병원 융복합 학술연구사업 및 한국연구재단의 지원으로 진행되었으며, 바이오메디컬 엔지니어링 분야 국제학술지인 어드밴스드 헬스케어 머터리얼즈(Advanced Healthcare Materials)에 3일 온라인 게재됐다.
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