단국대 이환규 교수, '단백질 코로나' 활용한 고효율 약물 전달체 개발 원리 규명

단국대학교는 화학공학과 이환규 교수가 그동안 약물 전달의 걸림돌로만 알려졌던 '단백질 코로나'를 활용해 특정 암세포에만 약물을 전달할 수 있는 약물 전달체 원리를 밝혀냈다고 10일 밝혔다.

단백질 코로나(Protein Corona)는 나노입자 기반 약물 전달체를 체내에 투여할 때 혈장단백질과 결합해 나노입자 표면에 생기는 단백질층이다. 약물 전달체의 나노입자의 표적 치료 효율을 저하하고 면역반응을 유발하는 요인으로 인식돼 왔다.

이 교수는 슈퍼컴퓨터를 활용한 멀티스케일 분자모델링 기법을 통해 단백질의 농도, 종류, 이온 환경에 따라 단백질 코로나가 약물 전달체의 효율에 미치는 영향을 분자 단위에서 분석했다.

이 교수는 나노입자와 단백질의 비율이 1:1일 때 단백질 결합에 의한 나노입자 응집반응이 일어난다는 사실을 밝혔다. 또 혈장단백질의 하나인 알부민은 염화나트륨 이온의 농도가 0.15M 이상일 때 나노입자 간 전기적 반발력이 약화해 결합이 잘 일어났으나, 면역글로불린은 이온의 농도와 관계없이 항상 나노입자의 응집반응을 유발한다는 사실을 확인했다.

이 교수는 "약물 전달체 치료의 걸림돌로 알려져 왔던 단백질 코로나가 약물 전달의 장애물이 아니라 약물 전달 효율성을 높일 수 있음을 보여준 연구"라며 "이번 연구에서 밝혀진 원리는 특정 암세포를 표적으로 하는 혈장단백질 기반 나노입자 약물 전달체 설계에 크게 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.