당 코팅 나노입자로 교모세포종 치료 길 열었다

오리건 주립대학교 연구진이 가장 공격적인 뇌암의 일종인 교모세포종(Glioblastoma)을 치료하는 새로운 전략을 개발했습니다. 교모세포종은 진단 후 2년 내 생존율이 30% 미만일 정도로 치명적인 질환입니다.

이번 연구의 핵심은 뇌의 보호막인 혈액뇌장벽(Blood-brain barrier, BBB)을 통과하는 것입니다. 혈액뇌장벽은 중추신경계를 보호하기 위해 혈액 속 물질의 이동을 엄격히 제한하는 세포 네트워크입니다.

연구진은 지질 나노입자(Lipid nanoparticles) 표면에 당 성분을 코팅해 이 장벽을 통과하도록 설계했습니다. 이 나노입자는 종양 억제 단백질을 생성하는 유전 정보를 암세포 내부로 직접 전달합니다.

코팅에 사용한 당은 만노스(Mannose)입니다. 이는 뇌혈관 세포에 존재하는 포도당 운반체인 GLUT1을 이용합니다. GLUT1은 포도당뿐만 아니라 만노스도 인식하므로 나노입자가 혈액뇌장벽을 통과하는 통로가 됩니다.

연구진은 나노입자 표면의 당 밀도를 높이기 위해 만노스를 콜레스테롤에 화학적으로 결합하는 방식을 도입했습니다. 이를 통해 나노입자가 혈액 속 포도당과의 경쟁에서 이기고 뇌로 더 효과적으로 전달되도록 개선했습니다.

나노입자가 전달하는 메신저 RNA(mRNA)는 종양 성장을 억제하는 PTEN 단백질을 생성하도록 세포에 지시합니다. 교모세포종 세포는 PTEN 단백질이 결핍되거나 비활성화된 경우가 많아 암세포가 무분별하게 증식합니다.

실험 결과, 교모세포종을 가진 쥐의 중앙 생존 기간이 50% 증가했고 종양 크기도 눈에 띄게 줄었습니다. 암세포가 정상 뇌 조직보다 GLUT1을 3배 더 많이 발현하기 때문에 나노입자가 종양 부위에 집중적으로 축적되었습니다.

이번 연구는 반복 투여 과정에서도 다른 장기에 측정 가능한 독성이 나타나지 않았다는 점에서 의미가 큽니다. 향후 교모세포종 치료의 난제를 해결할 중요한 유전자 치료(Gene therapy) 플랫폼으로 발전할 전망입니다.

이 기사는 일반적인 건강 정보를 제공하며, 의학적 조언을 대체하지 않습니다. 구체적인 건강 문제는 의료 전문가와 상담하십시오.

출처: Oregon State University Research News.