인하대학교(총장 조명우)는 최근 의과대학 양수근 교수 연구팀이 KRAS 변이 대장암 세포를 선택적으로 없애는 새로운 치료 전략을 제시해 학계 주목을 받고 있다고 3일 밝혔다.

KRAS 유전자는 대표적인 발암 유전자다. KRAS 변이가 있는 암은 기존 항암제와 표적 치료에 잘 반응하지 않아 예후가 나쁜 종류로 분류된다. KRAS 변이 폐암의 경우 루마크라스(암젠)와 같은 신약이 등장해 치료 효율이 좋아졌지만 KRAS 변이 대장암에 대한 치료 효율은 낮은 것으로 보고되고 있다.

연구팀은 광전자 반도체 원리를 적용한 나노 입자를 활용해 KRAS 변이 대장암 세포를 선택적으로 없애는 새로운 치료 전략을 제시했다.

광전자 소재인 BiVO₄(비스무스 바나데이트)를 포함한 실리카 나노 입자에 KRAS 변이 대장암이 과도하게 발현하고 있는 항산화 단백질을 선택적으로 억제하고, 자외선 광자극을 통해서만 작동하는 철 기반 세포사멸 유도시스템을 설계했다.

BiVO₄는 빛을 받으면 전자를 들뜨게 해 빛을 쐬었을 때 무기 반도체의 생성과 재결합의 기본 단위로 알려진 ‘전자-정공 쌍’을 만드는 광전자 반도체 소재다. 실리카 나노입자는 안정적인 캡슐 같은 역할을 해 안에 다른 물질을 담거나 표면에 기능을 붙일 수 있다.

이처럼 만들어진 광전자 방출 나노 입자는 세포사멸 활성산소와 철 기반 세포사멸을 유도하는 약물을 방출해 KRAS 변이가 있는 대장암세포에서 선택적인 치료 효과를 보였다.

연구 책임자인 양수근 인하대 의과대학 교수는 “광전자 반도체 원리를 적용한 나노 입자를 이용해 암세포 특이적 타깃 설계, 광전자 반응을 통한 활성산소의 발생, 항산화 단백질 억제를 통한 철 의존 세포사멸을 동시에 유도하는데 성공했다는 점에서 이번 연구에 의미가 있다”며 “임상에서 치료 예후가 안 좋은 KRAS 변이 대장암 치료의 가능성을 제시한 한계돌파형 연구라고 할 수 있다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 국제 저명 학술지인 Acta Pharmaceutica Sinica B 저널에 게재됐다. 이번 연구는 연구재단 중견연구자 지원사업 및 바이오·의료기술개발사업의 지원을 받아 이뤄졌다.