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[나노봇: 암 치료의 유망한 돌파구] 암 치료의 획기적인 발전으로 연구자들은 생쥐의 암세포를 죽이는 능력을 보여준 나노봇을 만들었다. 이 혁신적인 접근법은 미래에 보다 표적화되고 효과적인 암 치료

박세훈 | 기사입력 2024/07/07 [00:31]

[나노봇: 암 치료의 유망한 돌파구] 암 치료의 획기적인 발전으로 연구자들은 생쥐의 암세포를 죽이는 능력을 보여준 나노봇을 만들었다. 이 혁신적인 접근법은 미래에 보다 표적화되고 효과적인 암 치료

박세훈 | 입력 : 2024/07/07 [00:31]

 

나노봇: 암 치료의 유망한 돌파구

암 치료의 획기적인 발전으로 연구자들은 생쥐의 암세포를 죽이는 능력을 보여준 나노봇을 만들었다. 이 혁신적인 접근법은 미래에 보다 표적화되고 효과적인 암 치료에 대한 희망을 제시한다.

카롤린스카 연구소(Karolinska Institutet)의 연구진은 이전에 세포 표면에 사멸 수용체를 조직하여 세포 사멸을 유도하는 구조를 개발했다. 이러한 구조는 육각형 패턴으로 배열된 6개의 펩타이드(아미노산 사슬)로 구성된다. 사멸 수용체는 종양괴사인자(TNF)와 같은 신호에 의해 활성화될 때 세포사멸 또는 프로그램된 세포 사멸을 시작하는 세포 표면의 스위치와 같다. 이 과정은 살아있는 유기체의 세포 생존과 사멸을 조절하는 데 도움이 된다.

펩타이드의 육각형 나노 패턴은 치명적인 무기로 작용한다. 그러나 약물로 직접 투여하면 몸 전체의 세포를 무차별적으로 죽일 수 있어 상당한 위험을 초래할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 DNA 나노 구조 내에 무기를 캡슐화했다.

연구팀은 DNA에서 나노 크기의 구조를 만드는 기술인 DNA 종이접기를 활용하고 있다. 이 과정을 통해 DNA 조각의 정확한 설계 및 배치가 가능하여 단백질의 부착이 정확한 분자 패턴과 구조를 형성할 수 있다.

"우리는 고형 종양 안팎의 환경에서만 노출될 수 있도록 무기를 숨길 수 있었습니다. 이것은 우리가 암세포를 구체적으로 표적으로 삼고 죽일 수 있는 nanorobot의 유형을 창조했다는 것을 의미합니다," Björn Högberg, Karolinska Institutet의 의학 생화학 그리고 생물물리학부의 교수를 말했다.

나노 로봇의 무기는 일반적으로 암세포를 둘러싸고 있는 낮은 pH를 특징으로 하는 산성 미세환경에 의해 활성화된다. 시험관 분석에서는, 연구원은 펩티드 무기가 7.4의 정상적인 PH에 nanostructure 안에 은폐된 남아 있다는 것을 설명했다. 그러나 pH가 6.5로 떨어지면 무기가 노출되어 상당한 세포 사멸 효과를 나타낸다.

나노 로봇의 효능은 유방암 종양이 있는 동물에서 테스트되었다. 나노 로봇의 비활성 버전을 받은 쥐와 비교했을 때, 활성 나노 로봇으로 치료받은 쥐는 종양 성장이 70% 감소했다.

"우리는 지금 이것이 진짜 인간 질병을 더 가깝게 닮은 더 진보된 암 모형에서 작동한다는 것을 조사할 필요가 있습니다,"는 Karolinska Institutet의 의학 생화학 및 생물 물리학부에 연구원 Yang Wang를 말했다.

이 치료법을 인간에게 시험하기 전에, 연구팀은 종양 밖에서 활성화 조건이 충족될 경우 건강한 세포를 죽일 위험과 같은 잠재적인 부작용을 결정해야 한다.

"이러한 결과는 초기 개념 증명이며 오늘날 실제 치료법은 아니다. 이것을 조사하기 위한 우리의 계획은, 예를 들어, 인간화된 죽음 수용체를 가진 쥐를 통합하는, 더 현실적인 동물 모형으로 이동하는 것을 포함한다," Högberg는 Interesting Engineering에게 말했다.

게다가, 연구원은 암의 특정 유형에 특히 묶는 그것의 표면에 단백질 또는 펩티드를 붙임으로써 nanorobot의 표적으로 하는 기능을 강화하기의 가능성을 탐구하는 것을 계획한다.

이 선구적인 연구는 보다 정확하고 효과적인 암 치료를 향한 중요한 발걸음을 내디뎠으며, 잠재적으로 우리가 이 파괴적인 질병에 접근하는 방식에 혁명을 일으킬 수 있다.  (Impact Lab)

 

 
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