Medical, Heath

항암 효소들을 위한 영리한 나노구

장종엽엔에스 2010. 3. 10. 13:53

KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 2010-03-03
중국 과학자들이 반-다공성의 속이 빈 나노구들(Semi-porous hollow nanospheres)이 항백혈병 약물들의 체 내 전달을 향상시킬 수 있을 것이라고 주장했다 (Self-assembly hollow nanosphere for enzyme encapsulation Wei Ha, Xian-Wei Meng, Quan Li, Min-Min Fan, Shu-Lin Peng, Li-Sheng Ding, Xuan Tian, Sheng Zhang and Bang-Jing Li, Soft Matter, 2010 DOI: 10.1039/b925747k).

L-아스파라기나아제(L-asparaginase)는 백혈병을 치료하는데 쓰이는 매우 효과적인 항-종양 효소이다. 그러나, 해로운 부작용 때문에 임상 상용에 제약을 받는다. 그 효소를 화학적으로 변형하면 활성을 크게 잃고, 이전의 약물 전달 시스템들은 그것이 혈액으로 새어나가는 것을 막을 수 없었다.

청두(Chengdu)에 있는 중국과학원(Chinese Academy of Sciences)의 Bang-Jing Li와 동료들은 L-아스파라기나아제를 붙잡을 수 있는 다공성의 중합체 기반의 나노캡슐(nanocapsule)들을 만들었다. 그 나노구들은 생체적합성 이고 분해가능한 에틸렌 글리콜(ethylene glycol)과 시클로덱스트린(cyclodextrin) 단위들을 부터 자기 조립되고 효소를 많이 실을 수 있도록 해주는 많은 빈 부분들을 포함한다. 그것들은 반-투과성 성질을 가지고 있어서 기질들과 생성물들은 투과하도록 해주지만, L-아스파라기나아제는 새어나가지 않는다. 이것은 효소의 활성을 유지하고, 초기에 혈액에 누출되어 일어나는 해로운 효과들로부터 환자들을 보호한다.

이 효소의 이점은 그것이 중합체 구슬 막 안에서 보호되기 때문에 다른 조건들에서도 안정하며, 그 활성이 보존되는 것으로 보인다는 것이라고 독일의 칼스루헤기술연구소(Karlsruhe Institute of Technology)에 있는 효소의 고정화 전문가인Ljiljana Fruk가 말했다.

이런 식으로 단백질과 효소들과 같이 큰 손님 분자들(guest molecules)을 캡슐에 넣는 것은 전자 포장을 위한 물질이나 촉매 보조(catalyst supports)를 포함하는 많은 다른 다양한 응용예들을 가질 수 있을 것이라고 Li는 설명했다. 그들은 이제 DNA 전달과 막투과 단백질-효소 (trans-membrane protein-enzyme) 생물 응용(bioapplications)을 위해 이들 자가 조립된 속이 빈 구들을 탐구하고 있다고 그는 덧붙였다.

[그림] 다공성 나노구들이 항-백혈병 효소들을 전달할 수 있다.
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출처 : http://www.rsc.org/Publishing/Journals/cb/Volume/2010/04/clever_cages.asp