화학과 정성기 교수 연구팀은 뇌에 매우 효율적으로 전달될 수 있는 약물전달체(Drug delivery vector) 개발에 성공하고, 이 연구결과를 독일화학회가 발간하는 화학분야의 세계 최고권위지인 'Angewandte Chemie' 인터넷 판에 최근 발표했다.
약물이 효과를 내기 위해서는 질병의 원인부위인 장기조직의 세포 안으로 전달되어야 하지만, 모든 조직의 세포들은 각종의 생체막으로 둘러싸여져서 보호를 받고 있다. 예를 들면 모든 세포막은 필요로 하는 특정의 구조를 가진 소수의 화합물만을 선택적으로 통과시키는 보안시스템을 운영하고 있어서, 이를 통과하기 위해서는 비교적 낮은 분자량과 적절한 수용성*지용성의 균형이 필수조건이다. 특히 뇌를 포함하는 중추신경계 조직에서는 그 기능적 중요성 때문에 혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier)이라는 보다 엄격한 보안시스템을 유지되고 있다. 매우 좋은 생체외(in vitro) 활성을 가진 개발대상 약물(분자량이 낮은 유기화합물 · 단백질화합물 · 핵산화합물 등)이나 현재 사용되고 있는 의약품의 상당수는 생체막을 잘 통과할 수 없기 때문에 치료제로서 개발되지 못하거나, 치료효과가 매우 낮은 상태에 머물고 있다. 예를 들어, 항암제로 많이 활용되고 있는 Doxorubicin(Adriamycin)이나 Taxol(Paclitaxel)이 뇌종양 치료에는 사용될 수 없는 가장 중요한 이유도 혈뇌장벽이라는 보안기능을 극복할 수 없기 때문이다.
정성기 교수는 “이번에 개발된 약물전달체는 자연에 널리 존재하는 당질(carbohydrate)을 근간으로 하여 설계된 화합물들로서, 후천성면역결핍증(AIDS)를 일으키는 바이러스(HIV-1)가 세포에 침투하는 것과 비슷한 기작을 이용하여 세포막과 혈뇌장벽(BBB)을 투과하는 것으로 예상된다”면서, “뇌종양*치매 등 중추신경계 질환 치료제 분야에서 특히 많이 활용될 것으로 전망되며, 앞으로의 연구는 개발된 약물 전달체를 보다 다양한 항암제와 중추신경계 질환치료제에 응용하는 데에 중점을 둘 계획”이라고 설명했다.
정 교수는 과학기술부 21세기프론티어연구개발사업 중의 하나인 생체기능조절물질개발사업에 참여하고 있다. 이번 연구에서 약물전달체의 세포내 분포측정은 일본 쿄토대 후타끼 교수 연구실, 장기 및 조직내 분포측정은 생명과학과 김경태 교수 연구실의 협조로 수행되었으며, 생체기능조절물질개발사업단과 생명공학연구센터의 지원을 받았다.