의약용 나노입자, 과량 사용시 인체에 독성 유발

[박계현기자] 국내 연구진이 사람의 세포 속으로 들어가는 과량의 의약용 나노입자가 인체 세포에 유해하다는 사실을 알아냈다.

아주의대 이광 교수와 서울대 이진규 교수가 주도하고 아주대 심우영 박사, 심점순 연구원, 김재호 교수 및 순천대 백만정 교수 등이 참여한 연구팀은 진단을 위해 활용되는 자성(磁性) 나노입자가 과량으로 들어간 동물세포에서 활성산소가 증가해, 에너지 합성을 저해한다는 사실을 규명했다.

활성산소는 생체조직을 공격하고 세포를 손상시키는 산화력이 강한 산소로, 노화·당뇨·암 등을 유발한다.

연구팀은 나노독성을 분석하기 위해 줄기세포의 추적과 검출, 세포 분리 및 약물 전달 등에 두루 응용되는 자성 나노입자(실리카 코팅 자성 나노입자)를 동물세포에 넣었다.

그 결과 나노입자가 들어간 세포에서 활성산소가 증가해 정서불안·불면증·기억상실 등을 유발하는 신경전달물질(글루타메이트)을 축적시키고, 유전자를 변형하며 미토콘드리아를 손상시킨다는 사실을 밝혀냈다.

특히 백만정 교수는 나노독성 연구에 유기대사체 프로파일 분석법을 처음으로 접목해, 대사체 수준에서 분석하는데 성공했다.

이광 교수는 "이번 연구는 나노독성이 어떻게 일어나는지를 세포 수준에서 종합적으로 밝힌 연구로, 특히 우리 연구진의 기술로 나노안정성 분야에서 거둔 괄목할만한 성과"라며 "향후 인체에 해롭지 않은 의약용 나노입자 등을 개발하는데 기초가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 일반연구자지원(기본연구)과 대학중점연구소지원 사업의 지원을 받았으며, 2011년 기준 피인용지수 11.421인 나노분야 학술지 'ACS Nano'지 9월 25일자에 게재됐다.