나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Massachusetts Institute of Technology의 Roger Kamm 교수 연구팀이 효율적으로 뇌에 침투할 수 있는 약물 운반 나노입자를 개발

● 생존율이 10% 미만인 교모세포종은 수술, 방사선, 그리고 항암제 TMZ(temozolomide)로 제한적 치료가 가능하지만, 혈액-뇌 장벽을 넘을 수 있는 약물을 얻는 것이 중요

● 연구팀은 다층 적층법(layer-by-layer assembly)이라는 기술을 개척하였는데, 이는 약물을 운반하는 기능화된 표면을 갖는 나노입자를 만드는 데 사용 가능

● 개발한 나노입자는 혈액-뇌 장벽을 통과하도록 돕는 AP2라는 펩타이드가 코팅되어있지만, 펩타이드가 어떻게 혈관을 가로질러 종양 세포로 운반하는지를 확인하는 것은 어려웠던 상황

● 이에 연구팀은 나노입자를 교모세포종과 건강한 뇌 조직 모델에 전달하였을 때, AP2가 코팅된 입자들이 종양을 둘러싼 혈관을 훨씬 더 잘 관통하는 것을 발견하였는데, 이는 LRP1이라고 불리는 수용체와의 결합에 의한 것이며, LRP1은 정상적인 뇌혈관보다 종양 근처에 더 풍부하다는 것을 확인

● 화학요법 약물인 시스플라틴이 채워진 나노입자를 표적 펩타이드로 코팅한 경우 조직 모델에서 교모세포종이 효과적으로 사살되었지만 펩타이드를 코팅하지 않은 입자의 경우 종양 대신에 건강한 혈관을 손상시킴

● 실험 쥐를 대상으로 실험한 결과, 인간의 조직 모델에서 확인했던 것과 유사한 결과를 확인하였으며, 향후 연구팀은 다양한 종류의 종양에 대해 연구할 예정

※ PNAS 게재(2022.06.01.), “A predictive microfluidic model of human glioblastoma to assess trafficking of blood–brain barrier-penetrant nanoparticles”