성균관대 연구팀, 방사선 치료 효과 높이는 하프늄 나노 플랫폼 개발

[글로벌대학팀 김선영 기자] 성균관대학교 융합생명공학과 박우람 교수 연구팀이 암 방사선 치료의 효과를 극대화할 수 있는 이중 기능성 하프늄 나노 플랫폼을 개발했다. 연구팀은 하프늄 나노입자를 활용해 방사선 민감도를 높이고, 동시에 암세포의 방사선 저항성을 억제하는 기술을 구현했다.

하프늄 나노입자는 하프늄(Hf) 원소로 구성된 나노미터 크기의 입자로, 원자 번호가 높아 방사선 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있다. 이를 통해 활성산소 생성을 증가시키고, 암세포의 DNA를 손상시키는 능력이 우수한 것으로 알려져 있다.

연구팀은 이러한 하프늄 나노입자의 표면을 양이온성 고분자로 코팅해 암세포 생존과 방사선 저항성에 중요한 역할을 하는 Bcl-2 유전자를 침묵시키는 siRNA를 효과적으로 전달하는 기술을 개발했다. Bcl-2 유전자는 DNA 손상 복구 과정에 관여해 방사선 치료의 효과를 저해하는 주요 원인 중 하나다.

이번 연구에서 개발된 하프늄 기반 나노 플랫폼은 방사선 치료와 병행할 경우 암세포의 DNA 손상을 현저히 증가시키고, DNA 손상 복구 기전을 차단해 치료 효과를 크게 향상시키는 것으로 확인됐다. 특히, 생쥐 대장암 모델을 활용한 실험에서 기존 대비 약 80%의 종양 성장 억제 효과를 보였으며, 정상 조직 및 주요 장기에 대한 부작용도 최소화됐다.

박우람 교수는 "이번 연구를 통해 기존 방사선 치료의 한계를 극복할 수 있는 새로운 나노 기술을 개발했다"며 "암 방사선 치료의 효과를 높이고 부작용을 줄이는 혁신적인 접근법으로, 난치성 암 치료에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 강북삼성병원 융복합 학술연구사업과 한국연구재단의 지원을 받아 진행됐으며, 연구 성과는 바이오메디컬 엔지니어링 분야 국제학술지 어드밴스드 헬스케어 머터리얼즈(Advanced Healthcare Materials)에 3일 온라인 게재됐다.

김선영 기자 글로벌대학팀 news@beyondpost.co.kr