세포 구성물인 엑소좀으로 약물의 전달 효율을 높일 수 있는 기술이 국내에서 개발됐다. 이를 활용해 다양한 차세대 맞춤형 치료제 개발이 가능할 것으로 기대된다.
대구경북과학기술원(DGIST)은 예경무 뉴바이올로지학과 교수와 서대하 화학물리학과 교수 공동 연구팀이 엑소좀(세포외 소포체) 표면에 다양한 물질을 안정적으로 부착할 수 있는 모듈형 단백질 어댑터 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 복잡한 세포막 환경에서도 기능성 분자가 효율적으로 결합할 수 있도록 설계함으로써 맞춤형 치료제 제작 가능성을 입증했다. 연구성과는 국제학술지 ‘ACS 나노’에 최근 표지논문으로 게재됐다.
엑소좀은 세포 간 신호를 전달하는 역할을 한다. 체내에서 자연적으로 생성되는 특성 덕분에 차세대 약물 전달체로 주목받는다. 하지만 기존 방식은 화학 반응을 이용해 엑소좀 표면을 변형하는 과정에서 구조적 손상이나 기능 저하가 발생할 가능성이 있다. 부착된 물질의 양을 정량적으로 측정하는 데도 한계가 있다.
연구팀은 단백질 어댑터 기반의 플랫폼 기술을 개발했다. 새롭게 개발된 기술은 엑소좀 표면을 직접 변형하지 않고도 다양한 기능성 물질을 안정적으로 부착할 수 있도록 설계했다. 연구팀은 실험을 통해 맞춤형 엑소좀 제작이 가능함을 확인했다. 또 초정밀 현미경 기술을 활용해 개별 엑소좀에 부착된 약물의 양을 정밀하게 측정하는 데 성공했다. 이를 통해 기존 치료제 개발 과정에서 부족했던 정량적 분석 방법을 보완하고, 엑소좀 기반 치료제의 임상적 활용 가능성을 높였다. 특히 항체가 결합된 엑소좀을 이용해 암세포를 효과적으로 표적하고 항암 효과를 향상시킬 수 있음을 입증했다.
예 교수는 “이번 연구를 통해 엑소좀을 활용한 차세대 치료제 개발에 한 걸음 더 다가섰다”며 “맞춤형 기능을 조합할 수 있는 플랫폼 기술을 바탕으로 다양한 질병에 최적화된 치료제 개발이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.
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