이혁진 교수 연구논문 '네이처 나노테크놀로지' 6월호 표지 논문 선정
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- 등록일2012.06.08
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'핵산 나노입자' 개발로 유전자 억제방식의 암 치료제 실용화 앞당겨
이혁진(약학과/생명ㆍ약학부) 교수가 전이성 종양에 효과적인 RNAi 치료제의 실용화를 앞당길 수 있는 '핵산 나노입자' 개발에 성공했다.
'siRNA (침묵유전자)'는 유전자 발현을 조절·방해하는 물질로, 이를 최초 규명한 미국 스탠포드 대학의 앤드류 파이어 박사와 메사추세츠 주립대의 크레이그 멜로 박사는 2006년 '노벨 생리/의학상'을 수상하며 그 중요성이 부각되었다.
특히 타겟 단백질의 발현을 mRNA 레벨에서 억제시키는 새로운 방법으로서 siRNA는 의학적 치료제로서의 가능성을 인정받았지만, siRNA 전달체로 이용되는 다양한 종류의 고분자및 지질 물질의 세포 독성 및 타겟 세포/조직으로의 전달 방법 및 투여량 등의 문제가 있어 실용화에 어려움을 겪었다.
이혁진 교수는 메사추세츠공대(MIT) 로버트 랭어 (Robert Langer), 다니엘 앤더슨 (Daniel G. Anderson) 교수와 함께 기존에 개발된 siRNA 전달 물질과는 획기적으로 다른 핵산 자기조립(DNA/RNA self-assembly)을 이용한 생체적합성 유전자 전달체를 개발했다.
이번에 개발된 핵산 나노입자는 DNA와 RNA로 만들어져 생분해성 및 생체친화성이 뛰어나 신체 위협이 거의 없으며, 또한 계획된 삼차원 나노구조(tetrahedron, 정사면체)를 이용해 다양한 암세포 특이성 리간드를 나노입자 표면에 도입, 암 조직 및 세포 내부로의 나노입자 전달수율을 비약적으로 증가시켰다. 이에 따라 암 세포에서 발현되는 타겟 mRNA와 단백질의 발현을 유전자 침묵효과를 이용하여 매우 효과적으로 감소시키는 결과를 보였다.
이혁진 교수는 “RNAi 유전자 치료제의 경우, 현재 치료 불가능한 다양한 질병의 해답이 될 수 있는 신약물질”이라며, “이번에 개발된 핵산 자기조립 유전자 전달체는 다양한 종류의 유전자 치료제를 매우 효과적으로 전달할 수 있는 원천기술로서 항암치료 및 유전자 질병, 그리고 바이러스 전염성 질병에 치료에 이용 될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
본 연구는 미국 국립 보건원, 암 나노기술 센터, Alnylam 제약 및 한국 연구 재단의 지원을 받아 진행됐으며, 연구논문은 세계적 과학학술지인 '네이처 나노테크놀로지' 6월호 표지 논문으로 선정됐다.