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[IT뉴스]면역항암+유전자치료 한번에…KAIST, 차세대 ‘나노입자’ 항암 플랫폼 개발

온카뱅크관리자

2026-07-28 08:27:30

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> - 생명화학공학과 김유천 교수 연구팀, 동물실험서 종양 크기 70~80% 감소 
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 <img alt="‘나선형 폴리펩타이드 나노입자’ 플랫폼 모식도.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/28/ned/20260728082450328rkfe.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="2McxPNgRXE" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/28/ned/20260728082450328rkfe.jpg" width="658">
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 ‘나선형 폴리펩타이드 나노입자’ 플랫폼 모식도.[KAIST 제공]
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 [헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 암세포가 스스로 ‘여기 있다’는 위험 신호를 보내 면역세포의 공격을 유도하고, 동시에 유전자 치료제까지 전달하는 새로운 항암 플랫폼을 개발했다.
 KAIST는 생명화학공학과 김유천 교수 연구팀이 암세포 내부에 강한 스트레스를 일으켜 면역원성 세포사멸을 유도하고, 다양한 유전자 치료제를 세포 안까지 전달하는 ‘나선형 폴리펩타이드 나노입자’ 플랫폼을 개발했다고 28일 밝혔다.
 면역원성 세포사멸은 암세포가 죽으면서 주변 면역세포에 위험 신호를 보내 공격을 유도하는 현상이다. 폴리펩타이드는 아미노산이 길게 연결된 고분자 물질을 뜻한다.
 최근 나노입자를 이용해 암세포에 약물과 유전자를 전달하고 면역반응을 활성화하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 나노소재의 어떤 특성이 세포에 스트레스를 유도하고 항암 면역반응을 활성화하는지는 명확히 밝혀지지 않았다.
 연구팀은 다양한 나노입자를 비교·분석한 결과, 나노소재의 성분뿐 아니라 나선형으로 감긴 모양이 치료 효과를 결정하는 핵심 요소라는 사실을 확인했다.
 연구팀이 개발한 나선형 나노입자는 일반 세포보다 막의 전기적 특성이 다른 암세포를 우선적으로 찾아 침투한다. 이후 세포의 발전소 역할을 하는 미토콘드리아와 여러 세포 소기관의 막을 교란해 암세포에 극심한 스트레스를 가한다.
 극심한 스트레스를 받은 암세포는 죽어가면서 ‘여기 위험한 세포가 있다’는 구조 신호인 손상 연관 분자 패턴을 주변으로 방출한다. 이를 감지한 면역세포는 그동안 숨어 있던 암세포를 적으로 인식하고 공격을 시작한다. 즉, 암세포가 스스로 자신의 위치를 면역세포에 알리도록 만든 것이다.
 이번 나노입자는 면역반응을 일으키는 데 그치지 않고 유전자 치료제를 실어 나르는 운반체 역할도 수행했다. 일반적으로 메신저 리보핵산(mRNA)과 작은 간섭 리보핵산(siRNA)은 세포 안으로 전달하기 어렵지만, 연구팀이 개발한 나노입자는 이를 세포질까지 효과적으로 전달했다.
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 <img alt="이번 연구를 수행한 공동연구진. 김유천(왼쪽부터) KAIST 교수, 이용규 한국교통대 교수, 윤아름 한양대학교 박사, 이수삼KAIST 박사.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/28/ned/20260728082451028gkss.jpg" data-org-width="633" dmcf-mid="V7fF19b0Yk" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/28/ned/20260728082451028gkss.jpg" width="658">
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 이번 연구를 수행한 공동연구진. 김유천(왼쪽부터) KAIST 교수, 이용규 한국교통대 교수, 윤아름 한양대학교 박사, 이수삼KAIST 박사.[KAIST 제공]
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 연구팀은 흑색종과 대장암 생쥐 모델에서 면역 회피 단백질인 PD-L1을 억제하는 siRNA를 나선형 나노입자에 탑재해 투여했다. 그 결과 종양 성장이 약 70~80% 억제됐으며, 암세포를 직접 공격하는 세포독성 T세포도 종양 내부로 많이 침투해 항암 면역반응이 크게 증가한 것으로 확인됐다.
 이 기술의 가장 직접적인 분야는 차세대 ‘비바이러스성 유전자 전달체’ 기반의 항암 면역 신약 개발이다. 암세포의 치료제 저항 메커니즘을 원천 차단하는 CRISPR/Cas9 유전자 가위나 면역 활성 mRNA 치료제를 암 조직에 직접 고효율로 주입할 수 있다.
 김유천 교수는 “이번 연구는 합성 나노 소재의 형태학적 2차 구조가 세포 내부 장기들을 자극해 생체 면역 반응을 지배할 수 있다는 새로운 물리화학적 설계 기준을 정립했다”며 “단백질 바이러스 벡터를 대체하여 차세대 백신 제형 설계 및 유전체 안정성 유지 연구, 다양한 난치성 종양 치료를 위한 나노의학 플랫폼 분야에 폭넓게 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.
 이번 연구결과는 바이오소재 분야 국제학술지 ‘바이오머터리얼즈(Biomaterials)’에 5월 28일 게재됐다.
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