[용인=뉴시스] 이준구 기자 = 단국대학교는 화학공학과 이환규 교수가 슈퍼컴퓨터를 활용해 리포솜 기반 약물 전달체의 효율을 결정짓는 '단백질 코로나(Protein Corona)'의 형성 원리를 규명했다고 8일 밝혔다.

이번 연구 성과는 생명공학 분야 국제학술지인 '어드밴스드 헬스케어 머티리얼즈(Advanced Healthcare Materials)' 4월호 표지 논문으로 선정됐다.

리포솜은 인지질 구조의 나노입자다. 코로나19 mRNA 백신 등에 쓰이는 차세대 약물 전달 플랫폼이다. 하지만 체내 투여 시 혈액 내 단백질이 리포솜 표면에 달라붙어 '단백질 코로나'를 형성하면서 약물 전달 효율이 급격히 떨어지는 한계가 있었다.

이 교수는 슈퍼컴퓨터 기반의 분자동역학 시뮬레이션을 통해 혈액 속 단백질이 리포솜에 결합하는 과정을 정밀 분석했다. 리포솜의 크기(표면 곡률)와 화학적 성질에 따라 결합하는 단백질의 종류와 강도가 달라진다는 사실을 밝혀냈다.

특히 이번 연구는 시간 경과에 따라 결합력이 강한 단백질이 기존의 단백질을 밀어내고 표면을 차지하는 '브로만 효과(Vroman effect)'를 분자 수준에서 실제 입증했다는 점에서 의미가 크다.

이 교수는 "이번 연구는 나노 약물이 체내에서 이동하는 작동 원리를 예측하고 제어할 수 있는 중요한 단서를 제공한다"며 "향후 AI 설계를 접목해 암세포만을 선택적으로 공격하는 차세대 표적 치료 기술 개발로 확장해 나갈 계획"이라고 말했다.


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