광주과학기술원(GIST)은 신소재공학과 권인찬·태기융 교수 공동연구팀이 암 조직에서만 선택적으로 작동하는 '이중 효소 기반 항암 시스템(RDC/DAO@NC)'을 개발했다고 27일 밝혔다.

이 기술은 암세포의 필수 영양소인 아르기닌을 제거해 암세포를 굶기고 활성산소를 만들어 암세포 사멸까지 유도한다.

연구팀은 암세포 성장에 필요한 아르기닌을 분해하는 효소인 아르기닌 디카르복실라제(Arginine Decarboxylase·RDC)와 활성산소 생성을 유도하는 디아민 산화효소(Diamine Oxidase·DAO)를 하나의 나노 운반체(Nanocarrier·NC)에 탑재해 연쇄 반응을 구현했다.

기존 표적 항암 치료는 약물을 종양까지 전달하거나 종양 환경에서 방출되도록 설계하는 데 초점이 맞춰져 치료 물질이 정상 조직에서도 작동할 수 있다는 한계가 있었다.

이 치료 기술은 RDC 효소가 정상적인 환경에서는 거의 활성화되지 않고 종양의 약산성 환경에서만 선택적으로 작동하도록 설계돼 정상 조직에 대한 영향을 최소화했다.

권인찬 교수는 "기존 아르기닌 고갈형 항암 치료는 암세포의 영양 공급을 차단할 수 있지만 정상 세포의 대사와 면역 기능에도 영향을 줄 수 있어 이를 보완할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

태기융 교수는 "향후 다른 효소 기반 치료나 면역항암 치료와의 병용 전략으로도 확장될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이 연구는 생체재료 분야 국제학술지 '바이오머티리얼즈 리서치(Biomaterials Research)'에 지난 15일 온라인 게재됐다.