빛으로 암세포를 분해하는 나노치료제(NanoTAC) 개발

암은 여전히 인류가 극복해야 할 가장 큰 건강 과제 중 하나입니다. 특히 기존 치료에 잘 반응하지 않는 난치성 암은 환자와 의료진 모두에게 큰 도전이죠.

그런데 최근 국내 연구진이 빛을 이용해 암세포를 직접 분해하고 면역반응을 증폭시키는 획기적인 나노치료제를 개발했다는 소식이 들려왔습니다.  바로 한국과학기술연구원(KIST) 심만규 박사와 건국대 박주호 교수팀이 개발한 이 나노치료제의 공식 명칭은 Nano-PROTAC, 줄여서 NanoTAC(나노탁)입니다.

 

이 치료제는 암 치료의 패러다임을 바꿀 수 있는 잠재력을 지니고 있어 많은 이들의 기대를 모으고 있습니다.

 

🔬 나노치료제란 무엇인가요?

나노치료제는 말 그대로 ‘나노 크기’의 입자를 이용한 치료제를 의미합니다. 일반적인 약물보다 훨씬 작은 크기 덕분에 세포 내부까지 침투할 수 있으며, 특정 조직이나 세포에 정확히 도달하도록 설계할 수 있어 정밀의학의 핵심 기술로 주목받고 있습니다.

이번에 개발된 나노치료제는 ‘나노탁(NanoTAC)’이라는 이름을 가지고 있으며, 두 가지 핵심 기술이 융합되어 있습니다.

• PROTAC (표적 단백질 분해 기술): 암세포 내 특정 단백질을 선택적으로 분해해 암세포의 생존을 방해합니다.
• PDT (광역학 치료): 빛을 이용해 암세포를 파괴하고 면역반응을 유도합니다.

이 두 기술이 하나의 나노입자에 결합되어 암세포를 직접 공격하고 면역 시스템을 활성화하는 이중 작용을 수행합니다.

 

💡 어떻게 빛으로 암세포를 분해하나요?

광역학 치료(PDT)는 특정 파장의 빛을 조사하면 활성화되는 ‘광감각제’를 이용합니다. 이 광감각제가 암세포 내에 존재할 때 빛을 받으면 반응을 일으켜 암세포를 파괴하거나 면역세포를 자극하게 됩니다.

나노탁은 이 광감각제를 암세포에 정확히 전달하고, 빛을 조사했을 때 강력한 면역반응을 유도해 암세포를 분해합니다. 특히 삼중음성 유방암처럼 기존 치료에 잘 반응하지 않는 암에서도 효과를 보였다는 점에서 큰 의미가 있습니다.

 

🧬 삼중음성 유방암, 왜 치료가 어려울까요?

삼중음성 유방암은 호르몬 수용체와 HER2 단백질이 모두 음성으로 나타나는 유형의 유방암입니다. 기존 항암제나 표적치료제에 잘 반응하지 않으며, 전이와 재발 위험이 높아 치료가 매우 어렵습니다.

이러한 암은 면역치료제에도 잘 반응하지 않는데, 그 이유는 암세포가 면역반응을 회피하는 특성을 가지고 있기 때문입니다. 또한 암 조직 내 저산소 환경과 과도한 해당작용(포도당 분해 과정)은 광역학 치료의 효율을 떨어뜨리는 요인이 됩니다.

 

🧪 나노탁의 작동 원리

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 방식으로 나노탁을 설계했습니다.

• 자가조립형 나노입자: 별도의 운반체 없이 분자 간 상호작용으로 형성되어 대량 생산이 용이합니다.
• 종양 특이적 효소에 의해 분해: 종양 부위에 도달하면 효소에 의해 분해되어 PROTAC과 광감각제가 방출됩니다.
• 암세포 대사 억제: PROTAC이 해당작용을 억제하고 저산소 상태를 개선합니다.
• 빛 조사로 면역반응 유도: 광감각제가 빛에 반응해 면역세포를 활성화하고 암세포를 파괴합니다.

🧠 면역원성 극대화의 의미

암세포는 면역 시스템을 회피하는 능력이 뛰어나기 때문에 면역치료의 효과가 제한적입니다. 나노탁은 암세포 내 면역원성을 극대화함으로써 면역세포가 암세포를 더 잘 인식하고 공격할 수 있도록 돕습니다.

이러한 면역원성 강화는 단순히 암세포를 죽이는 것을 넘어, 재발과 전이까지 억제하는 데 중요한 역할을 합니다. 실제 동물 실험에서도 종양의 성장과 재발, 전이를 효과적으로 억제하는 결과가 확인되었습니다.

 

🌍 미래의 항암 치료, 어떻게 바뀔까요?

나노탁은 단순한 치료제가 아니라 항암 면역치료 플랫폼으로 발전할 가능성이 큽니다. 다양한 암에 적용할 수 있으며, 환자 맞춤형 치료로 확장될 수 있습니다.

또한 PROTAC 기술은 다양한 질병의 원인 단백질을 표적으로 삼을 수 있어, 암뿐만 아니라 퇴행성 질환이나 자가면역질환에도 응용될 수 있습니다.

광역학 치료 역시 기존의 방사선 치료보다 부작용이 적고, 국소적으로 작용하기 때문에 정밀한 치료가 가능합니다.

 

🧭 마무리하며...

빛으로 암세포를 분해하고 면역반응을 증폭시키는 나노치료제는 암 치료의 새로운 지평을 열고 있습니다. 특히 기존 치료에 반응하지 않던 난치성 암에 대한 새로운 대안으로 떠오르고 있으며, 앞으로의 임상 연구와 상용화가 기대됩니다.

이제 암 치료는 단순히 암세포를 죽이는 것을 넘어, 면역 시스템을 활용해 몸 전체의 방어력을 높이는 방향으로 진화하고 있습니다. 나노탁은 그 중심에 있는 기술이며, 앞으로 더 많은 환자들에게 희망이 될 것입니다.