70년 역사를 가진 말라리아 치료제가 간 면역세포를 차단해 나노입자가 종양까지 도달하도록 돕고, 암 치료효율을 높인다는 연구 결과가 발표됐다.

휴스턴 메소디스트연구소 연구팀에 따르면, 말라리아 치료제 '클로로퀸(chloroquine)'이 이물질을 확인하고 파괴하는 역할을 하는 면역 체계 세포인 대식세포를 억제하는 것으로 확인됐다.

암 환자에게 항암화학요법이 제대로 작용하지 않는 이유는 치료제가 암세포에 도달할 수 없어서다. 약물전달체계인 나노입자를 사용해도 종양 부위에 도달하는 것이 비효율적이기 때문에 투여한 치료제의 1%만 표적 부위에 도달하고 있다. 이는 간과 비장에 위치한 면역 세포가 나노입자와 나노입자가 전달하는 치료제를 거르기 때문이다.

메소디스트연구소 연구팀은 말라리아를 치료하기 위해 고안된 클로로퀸을 이번 연구에 사용했다. 클로로퀸은 치료제를 운반하는 나노입자를 거르는 면역세포의 기능을 억제하고 유방암 세포로 치료제 전달 능력을 개선했다.

연구팀은 실험쥐 모델에 클로로퀸을 주입한 후 나노입자를 다시 주입했다. 실험 결과 실험쥐 모델의 종양 세포에 나노입자가 유지될 뿐만 아니라 축적되기까지 했다. 이 작은 입자는 폐까지 전달돼 폐 질환 치료를 강화하는 방법에 적용할 수 있게 됐다.

대식세포란 무엇인가?

대식세포는 체내에 들어온 병원균을 탐지하고 파괴하는 일종의 포식(식균성) 세포다. 이 면역세포는 다른 단핵백혈구와는 차이가 있다. 이 포식세포는 침입자를 탐지하기 위해 체내를 돌아다닌다. 예를 들어 염증이 생기면 단핵백혈구는 일련의 과정을 거쳐 대식세포가 된다. 대식세포가 사용하는 주요 무기는 식균작용으로써, 대식세포는 식균작용을 통해 파괴성 또는 병원균성 세포를 파괴한다.

클로로퀸이란?

클로로퀸은 말라리아 예방 및 치료를 위해 사용하는 치료제로, 류머티스성 관절염과 자율면역질환인 홍반성 루푸스 치료에도 사용된다. 이 치료제는 말라리아 유발 미생물에 효과적이다. 그러나 말라리아 유발 기생충인 열대열원충은 클로로퀸에 내성이 있다.

한편, 클로로퀸은 발작이나 청각상실, 메스꺼움, 구토, 설사, 위경련, 두통, 피부 발진, 탈모, 저혈압 등 심각한 부작용이 있다.

사람들이 클로로퀸을 처방받을 때 담당 의사나 약사의 상담을 받아 알아야 할 특수한 주의사항이 있다.

1. 클로로퀸 포스페이트, 클로로퀸 하이드로클로라이드, 히드록시클로로퀸 또는 이와 유사한 치료제에 알레르기 반응이 있다.

2. 현재 복용 중인 처방약이나 비처방약. 아세타미노펜이나 철분제, 카올린, 니아신, 비타민제를 담당 의사에게 말해야 한다.

3. 간 질환 병력이나 음주 습관, 건선, 청력 문제, G-6-PD 결핍, 포르피린증 등을 담당 의사에게 알려야 한다.

4. 임신을 계획 중이거나 임신 중 또는 모유 수유 중인 경우 클로로퀸은 보호해야 할 태아 또는 영아에게 해로울 수 있다.

암을 치료하는 나노의학

오늘날 임상의와 환자들은 암 치료에 나노입자 사용이 가능해져 선택 사항이 광범위해졌다. 나노기술로 종양 탐지 기술을 개선하고, 영상촬영 결과를 강화했으며, 표적 종양 치료가 가능해졌다.

1. 종양 탐지 나노기술: 임상의는 체내에 퍼진 종양이 분비하는 지표인 암 바이오지표를 찾을 수 있다. 그러나 이 같은 바이오지표는 농도가 매우 낮아 초기 단계에서는 탐지하기가 어렵다. 나노입자를 사용해 종양 세포의 바이오지표 분비를 유도해 정확한 진단이 가능하다.

2. 영상촬영 나노기술: 임상의는 암세포와 결합하는 특수 코팅 산화철 나노입자를 사용할 수 있다. 나노입자의 자성 속성을 활용해 자기공명영상(MRI) 같은 촬영 도구를 위한 편리한 조영제를 만들 수 있다. 종양 세포 내에서 조영제의 농도와 크기로 감염 부위를 고해상도로 정확하게 촬영할 수 있다. 이를 통해 외과의가 종양 제거 방법을 선택할 수 있기 때문에 매우 중요하다.

3. 치료요법 나노기술: 항암화학요법을 포함하는 나노입자를 사용해 국소 수준에서 암 치료제를 전달할 수 있다. 이 방법을 통해 환자가 처방받을 수 있는 치료제 양을 늘릴 수 있으며, 체내의 다른 건강한 조직에서 부작용이 발생할 가능성을 줄인다. 때로는 치료제를 전달하지 못하는 나노입자를 종양 세포에 직접 주사할 수도 있다. 임상의들은 X레이 또는 발열 광선의 자기장을 사용해 이러한 나노입자를 활성화할 수 있다. 그 결과, 이 작은 물질이 발생하는 열은 종양세포를 파괴한다.

암은 세계적인 사망 원인 중 하나다. 지난 2008년 기준, 760만 명이 암으로 사망했다. 개발도상국의 사망자 중 60%는 암과 관련한 원인으로 사망했다.

오는 2020년, 세계적으로 1,500만 명의 암 관련 환자가 발생할 것으로 예상된다. 암 관련 사망자 중 90% 이상은 악성 종양 세포가 인체의 다른 부위로 확산되는 과정인 전이에 의해서이다.

또한 세계적으로 진단된 가장 일반적인 암 유형은 폐암으로, 2012년 기준 새로운 발병 환자 중 최소 13%를 차지하고 있다. 세계적으로 여성에게서 진단된 암 유형 중 두 번째로 일반적인 종류는 유방암으로, 지난 2012년 기준 새로운 발병 환자 중 약 170만 명이 걸렸다. 세계적으로 가장 일반적으로 진단된 암 유형 3위는 직장암으로써, 2012년 기준 새로운 발병 환자 중 약 140만 명이 걸렸다.

[메디컬리포트=심현영 기자]