다기능성 나노입자 제작 및 생체 적용 설명도(a) 삼중 코팅법에 의해 제작된 다기능성 나노입자 구조.(b) 다기능성 나노입자와 키메라 항원 수용체(CAR) 발현 플라스미드 DNA 혼합체가 NK 세포로 전달돼 발현되는 과정. NK 세포 항암면역활성과 생체 내 세포 추적을 보여준다. (사진=한국연구재단 제공)
국내 연구진이 암세포에 구멍을 내 죽이는 자연살해(NK·Natural Killer) 세포 공격력을 한층 높였다.
25일 한국연구재단에 따르면 차의과학대 박경순·박우람·한동근 교수 공동 연구팀은 NK 세포의 암세포 인지 기능을 돕는 기술을 개발해 학계에 보고했다.
NK 세포는 바이러스 감염 세포나 종양세포 등을 파괴하는 역할을 한다. 우리 몸에 선천적으로 존재한다.
연구팀은 형광을 띠는 자성 나노입자를 암세포 인식강화 유전자와 함께 전달하는 방식을 고안했다.
암세포 인식강화 유전자를 NK 세포 안으로 더 효율적으로 전달하기 위해서다.
NK 세포의 자체 방어 작용을 피해갈 수 있도록 고분자 생체재료를 나노입자 위에 겹겹이 쌓는 삼중코팅으로 설계했다.
NK 세포가 암세포 표면의 이름표(항원)를 더 잘 읽을 수 있도록 도운 셈이다.
연구팀 관찰 결과 나노입자 영향으로 NK 세포 표면에 암세포 인식강화 단백질이 정상적으로 만들어진 뒤 악성 유방암 세포벽에 구멍을 내 파괴하는 능력이 향상했다.
실제 유방암 동물 모델(생쥐)의 종양 성장 억제능력을 살폈더니 종양 크기가 약 4배 줄었다.
자성을 띠는 아연·철 산화물과 근적외선 형광 분자를 지닌 나노입자 덕분에 기존 자기공명영상(MRI)과 광학 형광 영상 기법으로 NK 세포 움직임을 추적할 수도 있었다.
박경순 교수는 "차세대 항암 면역세포로 주목받는 자연살해 세포를 적극적으로 활용할 수 있는 기술"이라고 말했다.
연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 개인기초연구(중견 연구 및 신진연구) 사업과 보건복지부 연구중심병원육성과제 지원으로 수행했다.
성과를 담은 논문은 지난 9일 국제 학술지 '바이오머티리얼즈'(Biomaterials)에 실렸다.
공동 1 저자는 차의과학대 김광수 박사와 한준혁 박사과정 연구원이다.