영양소 망간이 암세포 공격 알람…차세대 면역항암제 '크리스탈'

영양소로 알려진 망간을 이용해 암세포 공격 스위치를 안전하게 켜는 차세대 나노입자 면역항암제가 개발됐다.

18일 중국 바이오 전문매체 바이오밸리(生物谷)에 따르면 미국 미시간대학교와 텍사스대학교 MD앤더슨 암센터 공동 연구팀은 '크리스탈(CRYSTAL)'이라 명명한 새로운 나노입자 치료법을 개발해 국제 학술지 '사이언스(Science)'에 발표했다.

인체 면역계에는 'cGAS-STING'이라는 중요한 경보 시스템이 있다. 암세포 등 비정상 세포가 감지되면 cGAS 단백질이 'cGAMP'라는 물질을 만들어 STING 단백질을 활성화하고, 이는 제1형 인터페론 분비를 유도해 항암 면역반응을 일으킨다.

하지만 기존의 STING 활성제는 전신에 과도한 염증반응인 '사이토카인 폭풍'을 유발하는 부작용이 있었다. 또한, 종양에 직접 주사해야 해 깊숙한 곳에 있거나 전이된 암에는 사용하기 어려웠다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 망간을 활용했다. 망간을 이용해 면역 활성 분자들을 결정 구조의 나노입자로 만든 뒤, 지방층으로 감싸 혈액 내에서 안정적으로 이동하도록 설계했다. 이 나노입자가 바로 '크리스탈'이다.

연구팀이 삼중음성유방암 등 여러 동물 모델에서 크리스탈을 시험한 결과, 기존 치료법보다 훨씬 적은 용량으로도 강력하고 지속적인 면역 활성 반응을 유도했다. 이를 통해 크기가 큰 진행성 종양까지 축소시키거나 완전히 제거하는 효과를 확인했다.

특히 기존 치료법의 가장 큰 문제였던 사이토카인 폭풍이나 체중 감소 같은 전신 부작용은 관찰되지 않았다. 연구를 이끈 제임스 문 미시간대 교수는 "전신 면역 염증 없이 면역 활성을 달성한 것은 이번이 처음"이라며 "매우 흥분되는 결과"라고 밝혔다.

연구팀은 이번 연구가 단순히 새로운 항암제를 넘어, 약물의 구성 성분만큼이나 구조가 중요하다는 신약 설계의 새로운 패러다임을 제시했다고 평가했다. 또한 암 치료 개선뿐 아니라 다른 면역 관련 질환에도 적용할 수 있을 것으로 기대했다.