암세포만 죽이는 고분자 나노입자란?

 

[관련기사] 인하대, 암세포만 죽이는 고분자 나노입자 개발 - 국민일보

기사요약

국내 인하대 연구팀이 미국 미시간대와 공동으로 새로운 항암제 개발에 잠재적으로 활용할 수 있는 미생물 다당류 나노입자(MPN)를 개발했다. MPNP는 암 항원이 없는 상태에서도 암세포를 선택적으로 죽여 암 조직 내 미생물에 대한 강력한 면역반응을 유발해 강력한 항종양 효과를 가진 면역세포를 활성화시킨다. 이번 연구 결과는 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링' 2022년 12월호에 실렸다. 미생물이 아닌 미생물 유래 다당류 고분자로 만들어진 MPNP는 심각한 독성을 피하면서 암 조직에서 강력한 항암 면역 반응을 유도하고, 흑색종, 대장암, 두경부암 등 다양한 암 유형에서 항암 효과가 있는 것으로 확인됐다.

미생물 다당류 나노입자(MPNP)란?

미생물 다당류 나노입자(MPNP)는 당 분자의 긴 사슬인 다당류로 구성된 나노 크기의 입자입니다. MPNP는 박테리아, 곰팡이, 조류를 포함한 다양한 미생물에 의해 생성될 수 있으며 다양한 형태와 구조로 발견될 수 있습니다.

MPNP는 약물 전달, 조직 공학 및 생명 공학을 비롯한 다양한 응용 분야에 매력적으로 만드는 여러 가지 고유한 특성을 가지고 있습니다. 예를 들어, MPNP는 크기, 모양 및 표면 전하와 같은 특정 물리적 및 화학적 특성을 갖도록 설계될 수 있으며, 이는 다양한 응용 분야의 요구 사항을 충족하도록 조정할 수 있습니다.

또한 MPNP는 생체 적합성 및 생분해성이므로 다양한 생의학 응용 분야에 사용하기에 적합합니다.

잠재적인 응용을 위해 연구된 미생물 다당류 나노입자의 일부 예에는 키토산, 알지네이트 및 히알루론산이 포함됩니다. 이러한 MPNP는 특정 세포나 조직을 표적으로 삼고, 약물이 분해되는 것을 방지하고, 약물의 생체이용률을 향상시키는 능력을 포함하여 많은 잠재적인 이점이 있는 것으로 나타났습니다.

전반적으로, 미생물 다당류 나노입자는 의학, 생명공학 및 재료 과학을 포함한 다양한 분야에서 잠재적인 응용이 가능한 유망한 연구 분야입니다.

MPNP가 사용되는 의학분야는?

미생물 다당류 나노입자(MPNP)는 의학 분야에서 많은 잠재적 응용 분야를 가지고 있으며 다양한 치료 접근법에서 잠재적 용도에 대해 연구되었습니다. 치료에서 MPNP의 잠재적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

약물 전달 : MPNP는 소분자, 단백질 및 핵산을 포함한 광범위한 약물을 신체의 특정 세포 또는 조직에 전달하는 데 사용할 수 있습니다. MPNP는 크기, 모양 및 표면 전하와 같은 특정 물리적 및 화학적 특성을 갖도록 설계될 수 있으며, 이는 특정 세포 또는 조직을 대상으로 맞출 수 있습니다. 이것은 약물의 생체 이용률과 효과를 개선하고 부작용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

조직 공학 : MPNP는 피부, 뼈 및 연골과 같은 신체 조직의 성장 및 복구를 지원하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, MPNP는 세포와 조직을 비계로 고정하여 세포가 성장하고 특정 조직 유형으로 분화할 수 있는 구조를 제공하는 데 사용할 수 있습니다. MPNP는 또한 조직 복구 및 재생을 지원하기 위해 성장 인자 또는 기타 생체 분자를 전달하는 데 사용될 수 있습니다.

상처 치유 : MPNP는 성장 인자 및 기타 생체 분자를 상처 부위에 전달할 뿐만 아니라 세포가 성장하고 분화할 수 있는 발판을 제공함으로써 상처 치유를 촉진하는 데 사용할 수 있습니다. MPNP는 또한 감염을 예방하고 조직 복구를 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다.

암 치료 : MPNP는 화학 요법 약물의 전달 시스템 및 특정 암 세포를 표적으로 하는 수단을 포함하여 암 치료에 잠재적인 용도로 연구되었습니다. MPNP는 특히 암 세포를 표적으로 하여 화학 요법 약물의 독성을 줄이고 효과를 향상시키는 데 도움이 되도록 조작할 수 있습니다.

전반적으로, 미생물 다당류 나노입자는 의학 분야에서 많은 잠재적 응용 가능성을 가지고 있으며 다양한 치료 접근법에서 가능성을 보여주었습니다. 잠재력을 완전히 이해하고 MPNP를 사용하여 안전하고 효과적인 치료법을 개발하려면 추가 연구가 필요합니다.

 

암치료에 MPNP는 어떻게 사용되나?

미생물 다당류 나노입자(MPNP)는 암 치료에 잠재적인 용도로 연구되었으며, MPNP가 암 치료를 개선하기 위해 잠재적으로 사용될 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다. MPNP를 사용하여 암 치료에 적용될 수 있는 몇 가지 잠재적 변화는 다음과 같습니다.

표적 약물 전달: MPNP는 특히 암 세포를 표적으로 하여 화학 요법 약물의 효과를 개선하고 부작용을 줄이는 데 도움이 되도록 설계될 수 있습니다. MPNP는 화학요법 약물을 암세포에 직접 전달함으로써 건강한 세포와 조직에 대한 화학요법 약물의 독성을 줄이는 데 도움을 줄 수 있어 환자의 전반적인 치료 경험을 향상시킬 수 있습니다.

향상된 약물 흡수: MPNP는 암세포에 의한 화학 요법 약물의 흡수를 개선하여 효과를 높일 수 있습니다. 암세포가 흡수하는 약물의 양을 증가시킴으로써 MPNP는 치료 효과를 달성하는 데 필요한 화학 요법 약물의 전체 용량을 줄이는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 치료의 부작용을 줄일 수 있습니다.

면역 치료 효과: 일부 MPNP는 면역 치료 효과가 있는 것으로 나타났습니다. 즉, 면역 체계를 자극하여 암세포를 공격할 수 있습니다. 암세포를 표적으로 삼고 파괴하는 면역 체계의 능력을 강화함으로써 MPNP는 잠재적으로 암 치료의 효과를 향상시킬 수 있습니다.

표적 영상: MPNP는 암성 종양 부위에 축적되도록 설계할 수 있으므로 표적 영상에 유용합니다. 자기 공명 영상(MRI) 또는 컴퓨터 단층 촬영(CT)과 같은 영상 기술에서 조영제로 MPNP를 사용하면 암을 보다 정확하게 감지하고 진단할 수 있습니다.

전반적으로, 미생물 다당류 나노입자는 약물 전달을 강화하고, 암세포에 의한 화학요법 약물의 흡수를 증가시키고, 면역 체계를 자극하여 암세포를 공격하고, 암 탐지 및 진단을 개선함으로써 암 치료를 크게 개선할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 

 

기사 원문

인하대, 암세포만 죽이는 고분자 나노입자 개발