이환규 단국대 교수, 단백질 코로나 활용 약물 전달체 원리 규명...암 치료에 한 발짝

나노재료·응용물리 분야 국제학술지 'Small' 표지 논문 선정
단백질 코로나의 새로운 역할 발견...'암세포 표적 치료 가능성 열다'

권태혁 기자 | 2025.01.10 13:25

이환규 단국대 화학공학과 교수./사진제공=단국대

단국대학교는 최근 이환규 화학공학과 교수가 약물 전달의 장애물로 여겨졌던 단백질 코로나(Protein Corona)를 활용해 특정 암세포에만 약물을 전달하는 원리를 규명했다고 10일 밝혔다.

단백질 코로나는 나노입자 기반 약물 전달체가 체내에 투여될 때 혈장단백질과 결합해 형성되는 단백질 층이다. 이로 인해 약물 전달체의 효율이 저하되고 면역반응이 유발된다는 점에서 기존 약물 전달의 걸림돌로 지적됐다.

이 교수는 슈퍼컴퓨터 '멀티스케일 분자모델링 기법'을 통해 단백질 코로나가 약물 전달 효율에 미치는 영향을 분자 단위에서 분석했다. 그 결과 나노입자와 단백질의 비율이 1대 1일 때 응집반응이 일어난다는 사실을 확인했다.

특히 혈장단백질 알부민(Albumin)은 염화나트륨 이온 농도가 0.15M 이상일 때 나노입자 간 결합이 촉진됐으며, 면역글로불린은 이온 농도와 관계없이 응집반응을 유발했다.

이 교수는 "이번 연구는 단백질 코로나가 약물 전달의 장애물이 아니라 효율을 높일 수 있는 요소라는 사실을 보여준다"며 "이는 특정 암세포를 표적으로 하는 혈장단백질 기반 나노입자 약물 전달체 설계에 큰 도움이 될 것"이라고 설명했다.

연구 결과는 'Hydrodynamics and Aggregation of Nanoparticles with Protein Corona: Effects of Protein Concentration and Ionic Strength'(단백질 코로나가 결합된 나노입자의 유체역학 및 응집 현상: 단백질 및 이온 농도의 영향)라는 제목으로 나노재료 및 응용물리 분야 국제학술지 'Small'(IF=13)에 게재됐으며 지난달 표지 논문으로 선정됐다.