단국대 강래형 교수팀, 암·뇌질환 치료 핵심 '셀레늄' 통합 설계 기준 제시

-화학적 상태 등 4대 핵심 지표 정의…특정 생체 신호에 반응하는 프로그래밍 소재 제작 기대

- 파편화된 소재 설계 방식 하나로 통합…경험 의존 벗어나 데이터 기반 치료 효과 예측 체계 마련

- 국제 학술지 '어드밴스드 컴포지트 앤드 하이브리드 머티리얼스' 게재…차세대 질환 치료 플랫폼 활용 전망

[비욘드포스트 이봉진 기자] 단국대학교는 제약공학과 강래형 교수 연구팀이 암과 퇴행성 뇌질환 치료의 핵심 소재로 꼽히는 '셀레늄(Selenium)' 기반 치료제의 통합 설계 가이드라인을 발표했다고 18일 밝혔다.

이번 연구는 경희대 김도경 교수, 부산대 김윤학 교수 연구팀과 공동으로 진행됐다.
셀레늄은 체내 활성산소를 억제해 세포 사멸을 막는 필수 항산화 물질이다. 최근 난치성 질환 치료제로 주목받고 있으나, 투여량이 적정 수준을 벗어나면 독성을 띠는 '양날의 검'과 같아 정밀한 제어 기술이 요구된다.

그동안 학계에서 다양한 셀레늄 소재를 개발해 왔음에도 이를 아우르는 공통 설계 기준은 부재한 상황이었다.

이에 연구팀은 기존의 한계를 극복하고자 셀레늄 소재의 기능을 좌우하는 4대 핵심 지표 ▲화학적 상태 ▲주변 구조와의 결합 방식 ▲소재 내 위치 ▲작동 환경 등을 새롭게 정의하고, 이를 바탕으로 '공통 설계 지도(Common Design Map)'를 제시했다.
이 지도를 활용하면 암 조직의 산성도나 특정 생체 신호에만 반응해 약물을 방출하거나 치료를 수행하는 '맞춤형 프로그래밍 소재' 제작이 가능해진다.
기존 경험에 의존하던 소재 설계 방식을 탈피해, 데이터와 원리를 기반으로 치료 효과를 예측하고 조절할 수 있는 과학적 체계를 마련했다는 평가다. 이에 따라 향후 항암 치료는 물론 파킨슨병, 뇌졸중 등 다양한 난치성 질환의 차세대 치료 플랫폼으로 활용될 전망이다.

강래형 교수는 "파편화되어 있던 셀레늄 치료 소재의 설계 방식을 하나로 묶어낸 의미 있는 성과"라며 "앞으로 환자 개개인의 질병 환경에 맞춰 선택적으로 작동하는 정밀 의료 소재를 개발하는 데 중요한 이정표가 될 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 화학·재료과학 분야 국제 권위지 '어드밴스드 컴포지트 앤드 하이브리드 머티리얼스(Advanced Composites and Hybrid Materials)'에 게재됐다.

bjlee@beyondpost.co.kr