Medical, Heath
유방암을 진단하고 치료하는 나노튜브/항체 복합물
장종엽엔에스
2010. 1. 20. 12:05
| KISTI 『글로벌동향브리핑』 2010-01-14 | ||||||
HER2는 인간 세포의 성장과 증식을 조절하는 유전자군 중 하나이다. 정상 세포는 두 개의 HER2 복제를 하지만 유방암 세포의 20~25%는 유전자를 다중 복제한다. 이것은 단백질을 특히 빠르게 성장시켜서 종양 치료를 어렵게 하는 HER2-부호화 단백질의 과잉생산을 초래한다. 미국의 약 40,000명의 여성이 매년 유방암 진단을 받는다. BMC Cancer에 제출된 이 연구결과에서, 러트거스 대학(Rutgers University)의 Huixin He 박사가 이끄는 연구팀과 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology, NIST)의 Yan Xiao 박사는 짧은 탄소 나노튜브에 anti-HER2 항체를 부착시킬 수 있는 새로운 이중용도 나노구조를 만드는 방법을 설명했다. 연구진은 인간 anti-HER2 항체를 사용하지 않고 닭에서 성장한 항체를 사용했다. 조류와 인간 사이의 뚜렷한 유전적 차이는 닭 항체가 암 세포에서 발현된 표적 단백질과 강하게 반응하게 한다. 그러나 닭 항체는 다른 인간 단백질을 가진 정상 세포에서는 전혀 반응하지 않는다. 그 후에 연구진은 HER2 유방암을 진단하고 파괴하기 위해서 탄소나노튜브의 두 가지 독특한 광학 성질을 이용했다. 785 nm 파장의 근적외선 레이저광은 나노튜브에서 매우 잘 반사되고 이 강한 신호는 라만 분광기라고 불리는 기술로 쉽게 검출된다. 808 nm 파장의 레이저 광을 조사하면, 탄소나노튜브는 이것을 흡수하고 이로 인해서 부착된 모든 것(이번 경우에는 HER2 종양세포)을 소각하게 된다. 이 실험은 세포 배양 연구실에서 실행되었다. HER2 종양을 선택적으로 인식하고 표적하는 HER2 항체-나노튜브 복합물을 사용해서, 거의 100%의 암 세포를 제거할 수 있었고 정상 세포는 거의 손상되지 않았다. anti-HER2 항체만을 사용한 대조군의 경우에는 단지 약간의 암세포 감소만을 확인할 수 있었다. 연구진은 급격한 암 사멸 능력이 연구실뿐만 아니라 동물에서도 나타나는지를 확인하기 위해서 항체-나노튜브 복합물을 생쥐에게 투여하는 연구를 진행할 예정이다. 연구진은 다른 연구 프로젝트이지만 췌장암을 치료하기 위해서 다른 종양 세포 단백질, MUC4에 나노튜브-항체 복합물이 사용되기를 기대한다. 이 연구는 BMC Cancer에 “Anti-HER2 IgY antibody-functionalized single-walled carbon nanotubes for detection and selective destruction of breast cancer cells” 이라는 제목으로 게재되었다(BMC Cancer 2009, 9:351doi:10.1186/1471-2407-9-351). 그림. HER2 IgY-단일벽 탄소나노튜브 복합물. (A) anti-HER2 IgY 항체로 기능화된 단일벽 탄소나노튜브의 구조도. (B, C) 접합되기 전에 카르복실화된 단일벽 탄소나노튜브의 원자힘 현미경 사진. (D, E) anti-HER2 IgY 항체와 접합된 단일벽 탄소나노튜브의 원자힘 현미경 사진.
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