- KIST 공동연구진, 다양한 형태의 DNA 나노구조체로 암 치료 등 활용

[헤럴드경제=구본혁 기자] 최근 나노구조체를 이용한 암 치료제가 암 세포에 효과적으로 전달되도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이와 관련 국내 연구진이 DNA를 접는 기술을 개발, 원하는 형태의 DNA 나노구조체를 제작해 효과적인 세포 암 치료의 가능성을 제시했다.

한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 류주희 박사팀은 다나파버 암 연구소 윌리엄 시 교수 연구진과 공동연구를 통해 DNA 접기 기술을 개발하고 기존의 나노구조체 제조방법으로는 만들기 어려운 다양한 형태의 DNA 나노구조체를 제작했다고 10일 밝혔다. 또한 공동연구진은 이 기술로 정교하게 제작된 여러 형태의 나노구조체들의 세포 침투도를 분석했다고 밝혔다. 

KIST-다나파버 암연구소 공동연구진이 개발한 DNA 접기 기술로 만들어진 다양한 크기와 모양의 DNA 나노구조체.[제공=KIST]

최근 학계의 연구결과에서는 나노구조체의 모양과 크기에 따라서 세포에 침투할 수 있는 성질이 크게 달라진다는 점이 대략적으로 밝혀졌으나, 이 나노구조체를 원하는 모양과 크기로 만들기가 매우 어려워서 정교한 연구를 수행하기는 어려운 상황이었다.

연구진이 개발한 DNA 접기 기술은 뼈대가 되는 하나의 긴 DNA에 상호보완적인 여러 개의 짧은 DNA들을 이용해 종이접기 하듯이 접어서, 원하는 형태의 나노구조체를 만드는 것이다. DNA 가닥들이 결합을 통해 이중나선을 형성하면서 특정형태를 이루는데, 다양한 형태의 구조체를 수 나노미터(nm, 10억분의 1m) 크기로 정밀하게 만들 수 있다. 정교한 제어를 통해 만들어진 DNA 나노구조체는 뛰어난 생체 적합성 등으로 약물전달체로서 밝은 전망을 가지고 있다. 

류주희 KIST 의공학연구소 박사.[제공=KIST]

연구진은 11가지 종류의 서로 다른 크기와 모양을 가진 DNA 나노구조체를 제작하여 다양한 세포에 침투시키는 실험을 진행했다. 실험 결과 모든 세포에서 나노구조체의 조밀함이 높을수록 세포로의 침투도가 높아지는 것을 확인했다. 구조체의 내부가 채워져있는 조밀함이 높은 나노구조체의 경우 같은 무게의 대조군에 비해 15배 이상 향상된 세포 투과도를 나타냈다.

류주희 박사는 “이번 연구 결과로 DNA 접기 기술을 통해 세포 침투 능력이 우수한 나노구조체를 제작하는 것이 가능해졌다”며 “향후 이 기술로 DNA 나노구조체가 암 치료제와 같은 약물 전달을 위한 전달체로 활용되는데 큰 기여를 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

구본혁기자nbgkoo@heraldcorp.com