서울대 약대 송준명 교수팀, 딥슨바이오 협업 혁신 항암제 전달기술 세계적 학술지 발표

단방향 유체 흐름 특성 이용,저강도 초음파 한쪽 방향서 조사 방식 약물 전달 '약물 전달 한계가 고형암 치료효과 떨어뜨리는 주요인' 밝혀

서울대학교 약대 송준명 교수팀은 초음파 치료 전문기업 딥슨바이오가 개발한 저강도 초음파를 이용, 항암제를 종양 미세환경 깊숙이 침투시킴으로써 종양 크기를 줄이는 기술에 대한 논문을 국제 학술지 ‘테라그노스틱스(Theragnostics)’에 게재했다고 6월 12일 밝혔다.

그간 종양 치료에서 혈관이 형성되지 않아 산소 공급이 부족한 저산소 영역은 악성화가 빨라지는 경향을 보이는데다 약물 침투 효과가 극히 제한적이어서 방사선요법, 화학요법, 수술, 표적치료 등의 치료 효과가 크게 떨어졌다. 이 연구는 단방향 유체 흐름 특성을 이용, 저강도 초음파를 한쪽 방향에서 조사하는 방식으로 약물을 전달시킴으로써 종양이 살아가는 환경(종양미세환경; TME, tumor microenvironments)에서 약물 침투 한계를 극복하는 획기적 암 치료법을 제시한 것으로 평가받고 있다.

연구팀에 따르면 쥐를 대상으로 한 동물 실험 결과, 저강도 초음파는 담관암(CCA) 관련 종양미세환경의 저산소 영역으로 약물 전달 효과를 크게 향상시켜 젬시타빈, 시스플라틴 등 항암제 약물 침투 효과가 초음파를 적용하지 않은 그룹에 비해 약 1.8배 개선되는 한편, 약물을 통해 제거한 암세포는 초음파를 적용하지 않은 그룹에 비해 5배 증가했다. 그 결과, 담관암 성장이 현저히 감소했다. 또 낮은 주파수 초음파를 조사함으로써 열이 발생하지 않아 세포 손상을 일으키지 않고 안전하게 치료할 수 있는 것으로 나타났다.

이같은 연구 결과는 저산소 영역으로의 항암제 침투가 어려워서 그간 치료에 어려움을 겪어 왔던 위암, 폐암, 간암, 대장암 등 고형암(단단하고 굳은 덩어리 형태의 암) 치료에 있어 저강도 초음파가 안전하면서도 치료효과를 획기적으로 향상시킬 수 있다는 가능성을 확인했다는 점에서 큰 의미가 있다고 연구팀은 밝혔다.

송준명 교수팀은 딥슨바이오 저강도 초음파의 약물 전달 효과를 조직투명화 기술을 사용해 입증했으며, 이 기술이 향후 항암제 약물 전달 효과 검증에 광범위하게 사용될 것으로 기대하고 있다.

송준명 교수는 “조직투명화 기술을 통한 검증 결과, 항암제 투여 시 항암제는 24시간 경과 후에도 혈관 주변에 대부분 머물러 있는 것으로 나타났고, 혈관에서 거리가 먼 저산소 영역까지 도달한 항암제는 극히 일부로 나타났다. 이 같은 약물 전달 한계가 고형암 치료효과를 떨어뜨리는 주요인이라는 점을 명확히 밝혀냈다는 점에서 이 기술 가치가 검증됐다고 할 수 있고, 향후 항암 효과 검증을 위한 주요 도구로 활용될 것으로 기대한다”고 전했다.