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나노의약 소재 연구 동향

2024년도 KRIBB 워킹그룹이슈페이퍼 제3호

◈ 목차

• (1)개요

• (2)주요 연구개발 동향 및 이슈
  (2)-1 국가별 연구동향
  (2)-2 나노의약 기술 개발 현황
  (2)-3 나노의약 기술 국내외 정책 동향

• (3)결론 및 시사점

◈본문

• 1.개요

• ■배경

• ○질병 진단 및 치료를 위한 나노의약 기술

• –︎나노의약 또는 나노메디슨(nanomedicine) 소재는 질병 진단 및 치료를 위해 특정한 의료 처치에 나노기술이 적용된 소재를 의미함
  

• –︎특히, 만성 및 난치성 질환의 진단 및 치료를 위해 주목받는 나노의약 소재는 인지질, 고분자, 유·무기 나노입자 등을 이용한 약물 전달체 또는 진단용 프로브로써 질병을 치료 및 진단할 수 있으며, 기존의 전통적인 약물 치료와 비교하여 개선된 진단 및 치료 효과를 보여줌
  

• –︎나노의약 기술 기반의 약물전달체, 표면 개질 등을 통해 유효 물질의 생체 분포, 약물 방출 속도 제어, 약물 분해 방지, 약물전달 과정을 개선할 뿐만 아니라 생체 표지자(biomarker) 기반 진단 정확도 향상을 통해 기존 의약품의 한계를 해결할 수 있는 바탕이 될 수 있음
  

• –︎나노의약 기술은 다양한 질병의 형태학적·화학적 특성을 고려하여 특징적으로 진단법, 검출법, 분석법, 영상화, 조직 및 장기 재생, 그리고 약물전달 시스템 등의 설계를 위하여 적용되고 있음
  

• ■난치성 질환 치료를 위한 신규 나노의약 소재 개발 필요성

• ○난치성 질환 치료 수요 증가

• –︎희귀 질환, 암, 당뇨, 고혈압과 같은 난치성 질환 유병률이 고령화에 따라 증가하고 있고, 특히 암의 경우 고령화에 따른 발병률이 증가 추세에 있지만 발병 연령은 전 연령에 걸쳐 일어나고 있음

• ○나노의약 기술을 이용한 난치성 질환 치료의 한계 극복

• –︎난치성 질환 치료를 위한 기존 화학적 치료법은 세포독성, 약물 분포의 불충분성, 다량의 약물 사용 등과 같은 이유로 인체에 부담을 줄 수 있음
  

• –︎조직에 광범위하고 비특이적으로 작용하는 화학적 치료와는 달리, 나노의약 기술은 나노기술 기반의 약물전달 시스템을 이용하여, 세포 표적에 특이적으로 약물을 전달할 수 있어 약물전달 효율을 높이고 부작용을 감소시킬 수 있음
  

• –︎또한, 화학적 치료법의 한계로 이종 장기 이식 등이 필요한 질병의 경우, 면역 체계에 의한 거부 반응을 해소하는 것이 당면 과제로 남아 있는데, 나노의약 기술이 이를 해결할 수 있는 근간이 될 수 있음

[그림 1] 한국인 집단에서 연령 및 성별에 따른 암 유병률(2021년 기준), (A) 남성, (B) 여성

• ■나노기술 기반 나노의약품 개발 및 활용

• ○나노의약품 개발의 역사
  

• –︎나노의약 기술의 개발은 1964년 리포솜(Liposomes) 구조의 발견부터 1995년 FDA가 최초의 나노치료제인 리포솜 약물 독소루비신(Doxil, Adriamycin, Lipodox)의 승인까지 약 30여년 간의 연구에서 시작됨. 이 연구를 시작으로 나노치료제는 임상 검증 및 상업화가 급속도로 발전하였으며, 최근 스마트 나노치료제까지 확장되고 있음
  

• –︎나노구조의 제형은 종종 기존의 저분자 약물보다 더 나은 임상결과를 보이지만, 병리적 조직 제거와 건강한 조직 보호의 균형을 맞추는 데 실패하는 경우가 많음
  

• –︎이의 해결을 위해 외부 또는 내부 자극에 반응하고 표적화가 가능한 스마트 나노 치료제가 설계되어, 보다 정밀하고 효과적인 치료를 제공하면서 비특이적 독성을 낮추는 데 목표를 두고 있음