이환규 교수

국제학술지 'Small' 2024년 12월호 표지에 게재된 이환규 교수의 연구 성과 사진

용인신문 | 단국대학교 이환규 교수(화학공학과)는 약물 전달의 걸림돌로 알려졌던 단백질 코로나를 활용해 특정 암세포에만 약물을 전달할 수 있는 약물 전달체 원리를 밝혀냈다.

이 교수의 연구는 혈장단백질을 활용한 암 치료 가능성을 제시해 지난달 19일 나노재료 및 응용물리 분야 세계적 학술지인 ‘Small’(IF:13)에 표지논문으로 선정됐다.

단백질 코로나(Protein Corona)는 나노입자 기반 약물 전달체를 체내에 투여할 때 혈장단백질과 결합해 나노입자 표면에 생기는 단백질층을 말한다. 이 층으로 인해 약물 전달체가 기반으로 하는 나노입자의 표적 치료 효율을 저하시키고 면역반응을 유발하는 요인으로 알려져 왔다.

이 교수는 슈퍼컴퓨터를 활용한 멀티스케일 분자모델링 기법을 통해 단백질의 농도, 종류, 이온환경에 따라 단백질 코로나가 약물 전달체의 효율에 미치는 영향을 분자단위에서 분석했다.

그는 나노입자와 단백질의 비율이 1:1일 때 단백질 결합에 의한 나노입자 응집반응이 일어난다는 사실을 밝혔다. 그는 또 혈장단백질의 종류 중 알부민은 염화나트륨 이온의 농도가 0.15M 이상일 때는 나노입자 간 전기적 반발력의 약화로 결합이 잘 일어났으나 면역글로불린은 이온의 농도와 관계없이 항상 나노입자의 응집반응을 유발한다는 사실을 밝혀냈다.

이 교수는 “약물 전달체 치료의 걸림돌로 알려져 왔던 단백질 코로나가 약물 전달의 장애물이 아니라 약물 전달 효율성을 높일 수 있음을 보여준 연구”라며 “이번 연구에서 밝혀진 원리는 특정 암세포를 표적으로 하는 혈장단백질 기반 나노입자 약물 전달체 설계에 크게 기여할 것”이라고 밝혔다.