국내 연구진이 사람의 세포 속으로 들어가는 과량의 의약용 나노입자가 인체 세포에 유해하다(나노독성)는 사실을 종합적으로 밝혀, 의약용 나노입자와 나노독성 바이오마커 개발에 새로운 장을 열었다.
아주대 의과학연구소 이광 교수 연구팀은 25일 과다한 양의 의약용 나노입자가 인체에 독성을 유발해 에너지의 합성을 저해한다는 연구결과를 발표했다.
나노입자는 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 크기의 입자로 분자나 원자를 조작해 만들어진다. 크기가 작으면서도 활용 가능성이 무궁무진해 산업체, 의료, 바이오, 식품, 화장품 등에서 각광 받고 있다.
그러나 나노입자는 부피당 비표면적(比表面積)이 매우 넓기 때문에 인체에 유해하다면 심각한 문제가 될 수 있다. 지금까지는 은(銀)나노입자, 이산화티타늄, 탄소나노튜브 등의 나노입자의 크기가 작아질수록 세포에 염증과 면역반응을 유발하는 독성이 강해진다는 사실이 밝혀져 왔다. 그러나 의약용 나노입자가 근본적으로 어떻게 인체에 유해한 독성을 유발하는지는 종합적으로 규명되지 못했다.
이광 교수 연구팀은 진단을 위해 다양하게 활용되는 자성(磁性)을 띠는 나노입자가 과량으로 들어간 동물세포에서 활성산소가 증가해, 궁극적으로 에너지의 합성을 저해한다는 사실을 규명했다. 활성산소는 생체 조직을 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 변형시키며 미토콘드리아를 손상시킨다는 사실을 밝혀냈다.
이광 교수는 “의약용 나노입자가 어떻게 인체에 유해한 독성을 유발하는지를 종합적으로 밝혔다”며 “향후 인체에 해롭지 않은 의약용 나노입자를 개발하는데 기초가 될 것으로 기대한다”고 말했다.