단백질로 암세포 사멸시켜버리는 암 치료기술 개발한 한양대 연구팀

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[뉴시스] 김양수 기자 = 한국기초과학지원연구원(KBSI)은 광주센터 이성수 박사팀이 한양대학교 김영필 교수팀, 울산대학교 이경진 교수와 공동연구를 통해 스스로 빛을 내는 단백질로 암세포를 사멸시켜 암을 치료할 수 있는 새로운 개념의 암치료기술을 개발했다고 14일 밝혔다.


이번 기술은 생체물질이 스스로 빛을 내는 생물 발광(Bioluminescence) 현상을 응용해 외부 빛의 자극없이 치료과정을 유도하고, 암세포 사멸 후에는 치료에 사용된 단백질을 빠르게 체내서 분해시켜 부작용이 매우 적다.


특히 기존 항암제와 같은 화학적 물질이 아닌 순수 단백질만을 이용하는 새로운 개념의 치료법으로 부작용을 현저하게 낮춰 암 치료뿐만 아니라 향후 다양한 노인성 질환 치료에 응용이 가능할 것으로 기대된다.


공동연구팀이 개발한 암치료 단백질은 ▲암세포의 세포막에 특이적으로 결합해 빛을 내는 단백질 부위 ▲빛 자극으로부터 암세포 사멸을 유도하는 단백질 부위가 결합한 구조로 서로 다른 기능을 갖는 두 개의 단백질 부위가 결합돼 만들어졌다.


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암세포에 결합된 단백질이 스스로 빛을 발생시키고 발생된 빛이 방아쇠로 작용해 암세포의 활성산소 농도를 높이고 세포를 사멸시켜 제거하는 원리다.


이번 공동연구에서 KBSI 광주센터의 '3차원 홀로토모그래피 현미경' 기술이 세포 수준에서 일어나는 치료과정을 분석하는데 주요한 역할을 했다. 이 기술은 빛에 대한 굴절률을 이용해 살아있는 상태의 세포를 전처리 과정없이 실시간으로 분석할 수 있도록 한다.


KBSI 이성수 박사팀은 3차원 홀로토모그래피 현미경 기술을 이용해 세포가 살아있는 상태에서 치료 단백질의 암세포 세포막 결합과정부터 단백질의 발광 현상과 이에 따른 암세포 내 활성산소 생성 유도과정, 활성산소에 의한 암세포의 사멸과정까지 암 치료 전 과정을 실시간 분석했다.


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이번 연구는 기초과학 및 공학분야 국제 학술지 'Science Advances' 온라인판에 지난 12일 게재됐다.(논문명:Self-luminescent photodynamic therapy using breast cancer targeted proteins, IF=13.116)


KBSI 이성수 책임연구원은 "3차원 홀로토모그래피 기술을 응용하면 살아있는 세포에서 일어나는 생물학적 변화 과정을 실시간으로 관찰할 수 있다"면서 "이를 통해 새로운 개념의 암 치료제 개발은 물론 퇴행성 뇌질환 등 여러 질환의 발병기작을 이해하고 치료방법을 개발하는데 응용될 수 있다"고 말했다.


기초과학지원연구원 신형식 원장은 "이번 연구성과는 KBSI의 분석기술 개발이 새로운 개념의 암치료법 개발에 기폭제 역할을 한 것"이라며 "산학연이 협력해 이뤄낸 혁신적인 결과라는 측면에서 더욱 의미가 크다"고 밝혔다.

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