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암세포 ‘에너지 공장’만 골라 죽이는 항암물질 개발

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암세포 ‘에너지 공장’만 골라 죽이는 항암물질 개발

2014.12.23 18:00

연구결과는 미국화학회지(JACS) 24일자 표지논문으로 선정됐다. - 미국화학회지 제공
연구결과는 미국화학회지(JACS) 24일자 표지논문으로 선정됐다. - 미국화학회지 제공

국내 연구진이 정상세포를 제외한 암세포만 공격할 뿐 아니라 암세포가 파괴되는 과정을 실시간으로 확인할 수 있는 항암물질을 개발했다.


김종승 고려대 화학과 교수팀은 암세포의 ‘에너지 공장’이라 할 수 있는 미토콘드리아만 골라 공격하고, 암세포가 사멸되는 과정을 실시간 모니터링 할 수 있는 표적 항암제 ‘세라그노스틱7’을 개발했다고 23일 밝혔다.


연구팀은 항암물질이 정상세포가 아닌 암세포에서만 선별적으로 작동할 수 있게 하기 위해 암세포 내 과산화수소의 농도가 정상세포에 비해 10배 이상 높다는 사실에 주목했다. 그리고 고농도의 과산하수소에 반응해 항암물질 5-플루오로우라실((5-fluorouracil)을 분비하도록 했다.

 

암세포에서 과산화수소를 만들어내는 곳은 세포 속 에너지공장 역할을 하는 미토콘드리아다. 5-플루오로우라실은 약물 저항성 때문에 단독으로 사용했을 때는 항암치료 효과가 낮지만 암세포의 미토콘드리아를 집중공격하는 데는 효과가 높은 것으로 나타났다.

 

연구팀이 실험용 쥐에 인간의 암세포를 주입한 뒤 표적항암제를 투여하자 암 조직이 눈에 띄게 사멸한 것으로 확인됐다.


세라노스틱을 쓰지 않은 쥐(왼쪽)와 세라노스틱을 처방한 쥐(오른쪽)의 암세포 덩이 크기 비교. 세라노스틱을 처방한 쥐에서 암세포의 수가 확연히 줄어들었음을 알 수 있다. - 고려대 화학과 제공
표적 항암제인 ‘세라노스틱7’을 주입하지 않은 쥐(왼쪽)와 ‘세라노스틱7’을 처방한 쥐(오른쪽)의 암세포 덩이 크기 비교. 표적 항암제를 처방한 쥐에서 암세포의 수가 확연히 줄어들었음을 알 수 있다. - 고려대 제공

연구팀은 이 표적 항암제에 ‘세라노스틱7’이라는 이름을 붙였다. 치료(therapy)와 진단(diagonis)을 합쳤다. 연구팀은 새 항암제가 암세포를 사멸시키는 과정을 실시간으로 진단할 수 있도록 형광물질을 첨가했다. 5-플루오로우라실이 암세포의 DNA를 파괴하면 그 자리에 형광물질을 둬 외부에서 파괴된 암세포를 확인할 수 있게 하는 원리다.


김 교수는 “기존의 항암효과가 낮았던 약물의 항암효과를 극대화시켰다”며 “암세포를 선택적으로 공격해 사멸시키는 과정을 실시간으로 모니터링할 수 있는 항암제 합성기술을 개발한 것”이라고 말했다.

 

연구결과는 ‘미국화학회지(JACS)’ 24일자 표지논문으로 실렸다.

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