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암세포 자가소멸 유도하는 항암제 개발

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암세포 자가소멸 유도하는 항암제 개발

2019.08.01 14:58
김유천(왼쪽) KAIST 생명화학공학과 교수와 윤채옥 한양대 생명공학과 교수 공동연구팀은 세포의 이온 항상성을 교란하는 원리를 이용해 암 세포 자가사멸을 유도하는 항암제를 개발했다. 제1저자로 이대용(오른쪽) KAIST 생명화학공학과 박사후연구원도 함께 연구에 참여했다.KAIST 제공
김유천(왼쪽) KAIST 생명화학공학과 교수와 윤채옥 한양대 생명공학과 교수 공동연구팀은 세포의 이온 항상성을 교란하는 원리를 이용해 암 세포 자가사멸을 유도하는 항암제를 개발했다. 제1저자로 이대용(오른쪽) KAIST 생명화학공학과 박사후연구원도 함께 연구에 참여했다.KAIST 제공

국내 연구팀이 암 세포가 스스로 죽어 없어지도록 유도하는 항암제를 개발하는 데 성공했다. 


김유천 KAIST 생명화학공학과 교수와 윤채옥 한양대 생명공학과 교수 공동연구팀은 세포의 이온 항상성을 교란하는 원리를 이용해 암 세포 자가사멸을 유도하는 항암제를 개발했다고 1일 밝혔다.


세포 내에는 칼륨, 포타슘, 마그네슘, 인산염, 황산염, 중탄산염과 같은 이온이 들어 있다. 이들은 세포의 성장, 분열 및 대사작용과 같은 역할을 한다. 항상성은 외부환경과 생명체 내의 변화에 대응해 체내 환경을 일정하게 유지하려는 현상이다. 이온 항상성에 교란이 오면 세포의 중요한 기능을 억제해 자가사멸을 유도할 수 있다. 최근 들어 과학자들은 이런 성격을 이용한 항암제 개발에 힘써왔다. 하지만 물에 대한 용해도가 낮아 임상적용 가능성이 낮은 단점이 존재했다. 


연구팀은 이런 단점을 개선한 이온 항상성 교란물질을 개발했다. 연구팀은 “이번에 개발한 이온 교란물질은 수용성을 가질뿐 이날 칼륨 이온을 운반할 수 있는 펩타이드 기반 항암물질”이라며 “펩타이드 끝에 양이온성을 지니며 물에 잘 녹는 친수성이 강한 그룹과 칼륨 이온 운반이 가능한 그룹을 결합했다”고 말했다. 펩타이드는 알파 아미노산이 2개 이상 펩티드 결합으로 연결된 화합물이다. 


연구팀은 쥐를 대상으로 한 실험에서 개발한 항암제가 세포 내의 칼륨 이온을 밖으로 방출하고 칼슘 이온을 세포 내로 유입시켜 세포 내의 전반적인 이온 항상성을 교란시키는 것을 확인했다. 제1저자로 연구에 참여한 이대용 KAIST 생명화학공학과 박사후연구원은 “이온 교란 펩타이드는 세포 내의 활성산소 농도를 크게 높여 세포 자가사멸을 유도하기 때문에 기존의 항암 치료보다 더 효과적일 것”이라고 설명했다. 


김 교수는 “새로운 기작으로 암세포를 사멸하는 항암 펩타이드는 기존 항암요법의 한계점을 대체하는 새로운 방법이 될 것”이라고 밝혔다.


이번 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 지난 5월 24일 온라판으로 발표됐다. 
 

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