암과 맞서 싸우는 T-세포와 이 T-세포에 공격을 요청하는 수지상세포. 그동안 학계에서는 수지상세포가 T-세포를 더 자극할 수 있는 연구에 몰두해 왔다.

바로 수지상세포를 외부에서 배양해 환자의 몸에 다시 주입하는 방식이다. 하지만 기존의 방식들은 이러한 종양특이항원의 탑재 효율이 낮거나 이를 객관적으로 모니터링하는 게 쉽지 않아 항암치료에 어려움을 겪어왔다.

이런 난점을 해결하는 실마리로 나노기술이 고안됐다. 수지상세포와 나노입자를 결합해 항암치료 효과를 높이는 개념이다.

서울대의대 미생물학교실 성승용ㆍ조남혁 교수팀과 고려대공대 신소재공학부 김영근 교수팀은 속은 산화철, 껍질은 산화아연으로 각기 만들어진 ‘코어-셸’ 구조의 나노입자를 수지상세포에 탑재시켜 동물실험을 한 결과, 수지상세포 단독 치료 때보다 항암능력이 크게 높아졌다고 12일 밝혔다.

연구팀은 항암면역세포 치료에 필요한 3가지 기능을 동시에 갖춘 직경 10㎚ 크기의 나노입자를 만들었다.

이 나노입자의 내부는 산화철(Fe₃O₄), 껍질은 산화아연(ZnO)으로 이뤄졌는데 이들 성분은 자기 MRI 영상과 형광영상을 각각 제공하는 특징이 있다.

또 연구팀은 산화아연 표면에 스카치테이프 역할을 하는 생체분자인 펩타이드 서열을 고안, 암세포에만 있는 분자항원을 나노입자에 부착할 수 있도록 설계했다.

이렇게 만든 복합구조의 나노입자를 수지상세포에 넣고, 암에 걸린 쥐들에게 주사한 결과 다른 대조군에 비해 항암효과가 크게 높아졌다는 게 연구팀의 설명이다.

이번 나노입자 제조기술은 이미 우리나라와 일본·미국에 특허가 등록됐으며, 펩타이드를 포함하는 산화아연 복합체 기술은 PCT 특허가 출원됐다.

또 이번 연구결과를 담은 논문은 나노기술 분야의 최고 권위지인 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’ 9월11일자 온라인판에 실렸다.

성승용 교수는 “이번 구조체는 1시간 내에 수지상세포 탑재가 가능하고, 종양특이항원의 수지상세포 내 전달과 수지상세포의 인체 내 전달을 동시에 확인할 수 있는 다기능성을 갖고 있다”며 “학제간 융합연구를 통해 나노융합기술 기반의 신개념 항암 면역세포 치료기술을 개발한 데 의미가 있다”고 말했다.

정태일 기자/killpass@heraldcorp.com