표적치료제 기술이 나노기술에 힘입어 빠르게 발전하고 있다.  이를 통해 암 치료에 있어서 획기적인 방법들이 개발되고 있다.  
최근에 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단(현택환 단장)은 싱가폴 국립암센터와 공동연구를 통해 “천연물에서 간암치료제인 트립톨리드(Triptolide)1을 새롭게 발굴하고, 여기에 나노입자기술을 적용해 간암 억제 효과가 뛰어난 나노미사일 개발에 성공했다”고 밝혔다.  
이 연구단은 지난 4월초에도 종양 조직에 표적치료제가 도달하면 그 내부에 든 산화철 나노입자와 광역학 치료제가 마치 수류탄처럼 터지는 나노표적치료제를 만들기도 했다.  
표적치료제 기술에 새로운 지평을 여는 분야가 바로 나노기술(Nano technology)이 다. 전문가들은 “표적치료제는 암세포의 생존과 기능을 유지하는데 있어서 반드시 있어야 하는 과정을 차단하는 원리를 이용, 암세포의 기능과 증식을 막는 것이다”고 말한다.  
기존의 항암치료제가 암세포 살상을 목적으로 암세포와 정상세포를 구분하지 않고 공격하고 암세포를 인식하는데 문제점을 가졌다면 표적치료제는 특정한 발현을 하는 암세포가 갖는 표적 인자만을 인식해 그 암세포만을 찾아가 억제하는 작용을 한다. 정상세포는 보호하고, 암세포만을 선택적으로 공격하는 것이다.  
그럼에도 불구하고, 모든 표적치료제가 암세포를 제거할 수 있는 것은 아니다. 특히, 암에 의한 대부분의 종양세포의 경우, 항암제의 투과가 매우 어려운 것으로 알려져 있고 이는 항암치료에 큰 장애물로 작용하고 있다.  
따라서 암세포의 뿌리를 자를 수 있는 깊이까지 도달해서 강력한 독성을 퍼뜨릴 수 있는 무기가 필요하다. 여기에 나노기술이 필요하다. 1나노미터(㎚)는 10억 분의 1m로서 사람 머리카락 굵기의 10만 분의 1의 길이에다 그 안에 원자 10개가 들어갈 수 있는 극미의 세계를 다루는 나노 기술은 강력한 항암제를 표적치료제 내부에 담고 종양세포의 혈관 벽을 뚫고 들어가도록 설계된다.  
이런 식으로 설계된 나노 표적치료제가 바로 나노미사일이고, 자폭하는 나노수류탄이다.  

암 세포의 특정 표적을 노린다

종양생물학의 발전은 표적치료제라는 이상적인 항암제를 탄생시켰다. 기존의 독성이 강한 항암제는 암세포를 죽이는데 강력한 힘을 발휘했다. 반면에 한 가지 문제점이 있었는데 이 암세포는 정상세포도 공격하는 것이다.  
그러나 표적치료제는 스마트한 기능을 갖고 있다. 특정한 암세포가 갖고 있는 고유한 특이 인자를 표적으로 인식할 수 있는 것이다. 종양생물학은 이를 공격하는 선택성 높은 분자를 설계하는 것을 가능케 했고 이로써 탄생한 것이 표적치료제다.  
일례로, 표피성장인자 수용체(EGFR)는 약 170kDa의 막단백질이다. 이는 상피세포의 표면에서 발현된다. 이 인자는 표적치료제가 겨냥하는 주요 암세포 표적인자가 된다. EGFR의 세포외 도메인에 리간드(EGF 또는 TGF-α)가 결합하면 활성화된다.  
결국 신호전달경로를 통해 세포증식 및 성장을 촉진하게 된다. 여기서 성장인자수용체 기능의 조절에 영향을 주거나 수용체 등의 과다발현을 유발하는 유전자 변형이 일어나면 발암으로 이어진다는 것이 전문가들의 설명이다. 따라서 많은 표적치료제가 EGFR과 같은 특정 인자를 겨냥하고 만들어진다.  
그러나 어떤 암세포는 표적치료제의 능력을 비웃는다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단에 따르면 간 세포 암종은 기존 화학요법이나 표적치료에 의한 생존 확률이 가장 나쁜 질환 중 하나다. 이는 항암약물의 독성으로 인한 부작용과 종양 조직 내로 효과적인 침투를 하는 항암약물의 양이 적다는 데 기인하는 것으로 알려졌다.  
따라서 표적치료제가 표적인자를 인식하고 암세포에 도달해도 그 효과는 미지수다. 만약에 암이 만들어낸 종양의 혈관 벽을 뚫고 깊은 곳까지 항암제가 도달해 암의 복제 기능을 끊는다면 확실한 항암치료가 가능하게 된다.  

종양 내부로 깊숙이 침투하라

종양의 혈관은 투과성은 있지만 약물을 통과시킬 정도로 틈새가 넓지 않은 것으로 알려져 있다. 또 하나 종양은 매우 높은 정수압(Hydrostatic pressure)을 갖고 있어 체액을 유출시킨다. 이는 침투한 항암제가 혈관내로 들어가는 길을 막는 역할을 한다.  
따라서 항암제를 암세포의 종양 내로 침투시키려면 별도의 장치가 필요하다. 이에 다양한 수단이 강구됐는데 지난 2010년 미국 연구진은 약물이 종양을 뚫고 들어가게 하는 iRGD라는 펩티드를 개발했다. 둥근 고리 모양의 iRGD는 종양에 있는 단백질 부위인 인티그린 리셉터와 결합해 항암 약물이 종양 안으로 들어가는 출구를 여는 것이다.  
또 하나의 방법은 강한 독성의 항암제를 담은 수류탄을 종양 내에 집어넣는 것이다. 국내의 나노입자연구단은 특정 수용체가 간암세포에 많이 발현된다는 사실에 주목하고, 산성 간암조직에서만 터지는 고분자를 만들었다.  
여기에 강력한 독성을 갖는 트립톨리드를 가두어 마치 미사일 유도장치와 같이 간암세포 표면에 있는 수용 체에 특정적으로 결합하는 엽산(Foliate)을 붙인 결과, 정상 조직의 산도에서는 약물 방출이 억제돼 부작용을 최소화하고, 간암조직에는 선택적으로 항암제를 침투시켜 치료효과를 극대화시킬 수 있게 된 것이다.  
눈부시게 발전하고 있는 나노 기술과 표적치료 기술의 만남은 획기적인 난치성 암 치료의 길을 열었다.  
그럼에도 불구하고, 전문가들은 “오늘날 대부분의 암 치료에 있어서 가장 장애가 되는 것이 바로 항암제 내성 문제다”고 지적한다. 이는 표적체가 궁극적으로 내약 성을 유발하는 회피 돌연변이를 발달시키기 때문인 것으로 알려졌다. 따라서 모든 항암치료제에서 발견되는 약제 내성의 문제가 나노표적치료제의 향후과제로 남을 전망이다.