항암제 부작용 낮은 약물전달 플랫폼 열린다

국내 연구팀, 암세포 에너지공장만 공격하는 항암물질 합성

▲암세포의 에너지공장만 공격하는 항암물질이 합성됐다.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 암세포의 에너지공장만 공격하는 항암물질이 합성됐다. 항암제의 부작용이 낮은 약물전달의 길이 열릴 것으로 전망된다. 국내연구팀은 항암제가 정상세포가 아닌 암세포만 공격하도록 유도하는 저분자화합물을 발굴해냈다. 앞으로 기존 항암제를 보완해 항암효과 개선과 부작용 극복에 효과가 있을 것으로 기대된다.

뛰어난 효능에도 불구하고 항암제가 암세포 이외 정상세포에까지 영향을 미치는 경우 탈모나 구토, 어지러움, 급격한 체중감소 등 부작용이 이어졌다. 이 때문에 암세포만을 표적으로 죽임으로써 항암효과를 높이고 정상세포의 손상을 줄여 부작용을 없앨 수 있는 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

연구팀은 암세포의 특이적 고농도의 세포내 과산화수소에 반응해 결합하고 있던 항암제(5-FU)를 방출, 암세포만을 공격하는 물질을 발굴했다. 5-FU(5-플루오로우라실, 5-Fluorouracil)는 널리 사용되는 항암제로 세포내 DNA 합성을 방해하거나 RNA 기능 장애를 유발해 암세포를 사멸시킨다.

정상세포에 비해 과산화수소 농도가 10배 정도 높은 암세포의 특성을 이용해 과산화수소가 많이 만들어지는 암세포의 미토콘드리아를 공격해 세포사멸을 유도하는 원리로 항암제의 부작용을 낮추기 위한 약물전달 플랫폼으로 응용될 것으로 기대된다. 미토콘드리아는 에너지 대사와 활성산소 항상성 유지 세포소기관을 말한다.

실제 표적항암제(세라노스틱7)를 인간의 암세포 피하에 주사해 암을 유도한 생쥐모델에 투여한 결과 암 조직이 눈에 띄게 사멸되는 것으로 나타났다. 표적항암제(세라노스틱7)는 이중나선 구조의 DNA를 이루는 두 사슬 가운데로 끼어들 수 있는 화합물(EtBr)을 포함, 암세포 사멸과정에서 나타나는 DNA 손상을 형광으로 모니터링 할 수 있다.

이번 연구는 고려대 화학과 김종승 교수 연구팀이 수행했다. 연구 결과는 화학분야 국제학술지 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society) 11월 17일자((논문명: Mitochondrial Induced and Self-Monitored Intrinsic Apoptosis by Antitumor Theranostic Prodrug: In Vivo Imaging and Precise Cancer Treatment, 암세포 미토콘드리아 매개 세포사멸 유도 및 실시간 모니터링 세라그노스틱 프로드러그: 동물 모델 이미지와 정밀한 암세포 표적 치료 효과) 온라인판에 실렸다.

김종승 교수는 "기존의 낮은 항암효과를 나타내는 약물을 다분자로 결합시켜 항암효과를 극대화시킴과 동시에 암세포의 미토콘드리아를 선택적으로 공격해 사멸시키는 과정을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 항암제 합성기술을 개발한 것"이라고 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr