아주경제 박흥서 기자 =인천대학교 김교범(생명공학부) 교수가 최근 미국 피츠버그대(Universityof Pittsburgh) 생명공학과 Dr. Yadong Wang 교수진과 공동연구를 통해 “Polycations and their biomedical applications (양이온성 합성고분자 물질을 이용한 생명공학 치료기법)” 총설논문을 고분자과학분야 세계 최고 수준의 학술지 “Progress in Polymer Science (Impact Factor: 26.93, 저널 랭킹 상위 0.5%이내)”에 게재했다.

김 교수는 논문에서 양전하를 띄고 있는 합성 고분자 물질을 이용한 전달체의 개발과 이를 통한 항암제 전달이나 유전자 치료와 같은 각종 질병치료 목적 생명공학 기술과 함께, 손상을 입은 체내 장기 조직을 재생시키는 조직 공학적 바이오메디컬 활용법에 관한 최신 연구를 발표했다.

김 교수는 인간의 질병치료 및 손상된 신체 조직의 재생 등을 위해 다양한 생명공학적 치료기술이 이용되고 있고, 이러한 치료기술 중 DNA, RNA, 단백질, 성장인자 등과 같은 여러 가지 생리활성 물질을 세포 내부로 전달하여 유전자 조작을 통하여 특정 단백질의 발현을 조절하거나, 특정 성체세포나 줄기세포를 활성화시켜, 세포의 반응 및 기능을 조절함으로써 항암치료 및 재생의학에 활용하는 방법이 연구되고 있다.

다양한 약물이나 생리활성 물질을 세포 내부로 혹은 체내로 효과적으로 전달하기 위해 운반용 트럭의 역할을 하는 "전달체 (delivery vehicle)" 가 필요하고, 생체 분자들 사이에 존재하는 정전기적 인력 (electrostatic interaction)을 이용한 자가조립 전달체(self-assembled delivery vehicle) 개발이 요구되는데, 이를 위해 양전하를 띄고 있는 합성 고분자 물질 (polycation)과 음전하를 띄고 있는 생체 분자들의 수용액 상의 자가조립 과정을 활용한 전달체의 디자인 및 개발이 중요한 요소다.

기존의 혈관주사를 통한 약물전달 혹은 바이오의약품의 체내 투입과정에서 발생할 수 있는 대표적인 약점은 전달하고자 하는 약물이나 단백질의 반감기가 짧아 활성이 급격히 감소하는 문제점이 있지만, 본 연구팀의 생명공학 기법으로 만들어진 전달체는, 전달하고자 하는 약물이나 생체분자를 껍질의 형태로 보호하며 오랜 기간 세포내 혹은 체내에 머물며 서서히 방출되도록 하여 장기간 약효가 발휘하게끔 도와주는 역할을 한다고 설명했다.

한편, 본 논문은 생명과학 관련 학술지 가운데 세계적으로 권위가 인정되고 있는 학술지에 투고한 한국과학자들의 우수 논문을 소개하는 BRIC(생물학연구정보센터)에서 운영하는 중인 "한국을 빛낸 사람들” 사이트에도 소개되었다.