▲ 강수정
신대환 교수 연구실, 올해 2번째·통산 3번째 ‘한빛사’ 선정
충북대 약학대학 연구진이 개발한 생체 내 약물 농도 변화와 항종양 동물실험을 모사할 수 있는 미세유체 플랫폼 연구가 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’에 선정됐다.
이번 연구에는 강수정(석박사통합과정 4년)씨와 윤문섭(박사 졸업)씨가 공동 1저자로, 신대환 교수가 교신저자로 참여했다. 이번 선정으로 신대환 교수 연구실은 올해 2번째이자 통산 3번째로 ‘한빛사’에 이름을 올렸다.
이번 논문은 약학·생명과학 분야에서 높은 영향력을 가진 국제학술지 Advanced Science(Impact Factor 14.1)에 게재된 ‘Recapitulating In Vivo Pharmacokinetics and Size-Dependent Nanomedicine Delivery in a Microfluidic Platform’이다.
기존의 정적 세포배양 모델은 약물을 일정한 농도로 노출하기 때문에 실제 생체 내에서 나타나는 약물의 분포와 소실, 시간에 따른 농도 변화, 나노입자의 크기에 따른 종양 전달 특성 등을 충분히 재현하는 데 한계가 있다.
연구팀은 이러한 한계를 보완하기 위해 생체 내 약동학 정보를 반영한 EPR(Enhanced Permeability and Retention) 관련 미세유체 플랫폼인 ‘PE/m-platform’을 개발했다. PE/m-platform은 시간에 따른 약물 농도 변화를 조절할 수 있는 유체 흐름 시스템과 0.2μm 다공성 막을 활용한 혈관 장벽 모사 구조, 3차원 종양 스페로이드를 하나의 플랫폼에 통합한 것이 특징이다.
연구팀은 비소세포폐암 모델과 파클리탁셀을 탑재한 고분자 미셀을 활용해 기존 3차원 세포배양 모델과 동물모델, PE/m-platform에서 나타나는 약동학적 특성, 종양 내 약물 축적 및 항암 효능을 비교·분석했다.
결과 PE/m-platform은 파클리탁셀 제형에 따른 항암 효능의 상대적 순위를 동물모델과 동일하게 재현했다. 특히 200nm 미만의 미셀이 200nm를 초과하는 미셀보다 플랫폼 내 종양 구획으로 더 효과적으로 전달됐으며, 항암 효능 역시 높은 것으로 나타났다. 이러한 크기 의존적 경향은 동물모델에서도 동일하게 확인됐으며, 동물모델에서 200nm 미만 미셀의 종양 내 파클리탁셀 축적량은 200nm 초과 미셀보다 약 2배 높았다.
김병학 기자 kbh7798@dynews.co.kr
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