셀레늄 ‘독성 낮추고, 치료효과 높여’…단국대 연구팀 4대 지표 제시

단국대학교는 제약공학과 강래형 교수 연구팀이 강력한 항산화 물질로 주목받고 있는 ‘셀레늄(Selenium)’ 치료제의 효능과 안전성을 극대화할 수 있는 통합 설계 가이드라인을 발표했다고 18일 밝혔다.

이번 연구는 경희대 김도경 교수와 부산대 김윤학 교수와 공동으로 진행됐다.


셀레늄은 우리 몸의 활성산소를 억제해 세포 사멸(페롭토시스, Ferroptosis)을 막는 필수 항산화 물질로 최근 암과 퇴행성 뇌질환 치료 핵심 소재로 주목받는다.

하지만 적정량을 벗어나면 독성을 띠는 ‘양날의 검’과 같은 특성으로, 치료제 활용에는 정밀한 제어 기술이 필수적이다.

그동안 학계에서는 셀레늄을 활용한 다양한 치료 소재를 개발해 왔지만, 분자·나노·고분자 등 소재 형태가 다양해 통합적 설계 기준은 부족했다.



강 교수 연구팀은 셀레늄 소재의 기능을 좌우하는 4대 핵심 지표를 정의하고, 이를 기반으로 한 ‘공통 설계 지도’(Common Design Map)를 제시했다.

4대 지표는 △셀레늄의 화학적 상태(Species) △주변 구조와의 결합 방식(Bonding motif) △소재 내 위치(Placement) △작동 환경(Trigger window)이다.

연구팀에 따르면 이 기준에 따라 소재를 설계하면, 암 조직의 산성도나 특정 생체 신호에 선택적으로 반응해 약물을 방출하거나 치료 기능을 수행하는 프로그래밍 소재를 제작할 수 있다.

강 교수는 “이번 연구는 파편화되어 있던 셀레늄 치료 소재의 설계 방식을 하나로 묶어낸 것”이라며 “ 환자 개개인 질병 환경에 맞춰 선택적으로 작동하는 정밀 의료 소재 개발에 중요한 이정표가 될 것”이라고 설명했다.

이번 연구는 화학·재료과학 분야 권위지인 ‘어드밴스드 컴포지트 앤드 하이브리드 머티리얼스(Advanced Composites and Hybrid Materials, 2024년 IF=21.8)’에 게재됐다.

논문명은 ‘Design Principles and Recent Advances for Redox-Programmable Selenium-containing Therapeutic Materials’이다.

천안 이종익 기자