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[데일리메디 고재우 기자] KAIST는 생명화학공학과 김유천 교수[왼쪽] 공동 연구팀이 세포의 이온 항상성을 교란하는 원리로 암세포의 자가 사멸을 유도하는 항암제를 개발했다고 1일 밝혔다.
연구팀이 개발한 이온 교란 펩타이드는 세포의 활성산소 농도를 급격하게 높이고, 소포체에 강력한 스트레스를 부여해 최종적으로 자가 사멸을 유도한다. 또 물에 대한 용해성이 좋아 향후 임상 적용이 가능할 전망이다.
세포 안팎의 이온 기울기는 세포 성장 및 대사과정에서 중요한 역할을 한다. 세포 이온 항상성을 교란하게 되면 세포의 중요한 기능이 억제돼 자가 사멸을 촉진할 수 있다.
기존 이온 항상성 교란 물질은 물에 대한 용해도가 낮아 동물 실험에 적용하기 어렵고, 이온 항상성 교란을 통한 자가 사멸 원리가 구체적으로 밝혀지지 않아 실제 적용에 한계가 있었다.
이에 연구팀은 수용성을 지니고 칼륨 이온을 운반할 수 있는 알파나선 펩타이드 기반 항암물질을 개발했다.
펩타이드 끝에 양이온성을 지니며 물에 잘 녹는 친수성이 강한 그룹과 칼륨 이온 운반이 가능한 그룹을 결합해 이온 수송 능력과 친수성을 동시에 지니게 했다.
항암 펩타이드는 세포 내의 칼륨 농도를 낮추는 동시에 세포 내 칼슘 농도를 증가시킨다. 증가한 세포 내 칼슘 농도는 세포 내 활성산소 농도를 높여 소포체 스트레스를 일으키고, 최종적으로 자가 사멸을 유도한다.
연구팀은 종양을 이식한 실험용 동물 모델에 새로운 항암물질을 투여해 높은 항암 효과와 소포체 스트레스를 통한 자가 사멸 신호를 확인해 암 성장을 저해할 수 있음을 증명했다.
김유천 교수는 “새로운 기작으로 암세포를 사멸하는 항암 펩타이드는 기존 항암요법의 한계점을 대체할 수 있는 새로운 방법으로 사용될 것”이라며 기대감을 나타냈다.
한편 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 7월 17일자에 표지논문으로 게재됐다. |
