【파이낸셜뉴스 울산=최수상 기자】 암세포만 제거하는 표적 치료에 쓰일 새 약물이 개발됐다. 암세포 내 리소좀을 파괴하면서 암세포 사멸을 유도하는 방식이다. 유니스트(UNIST) 화학과 유자형 교수팀은 ‘산성도(pH)에 의해 활성을 조절할 수 있는 'pH 감응형 펩타이드'를 이용해 암을 고칠 수 있다고 17일 밝혔다. 이 약물은 세포 내 소기관인 리소좀의 산성도(pH)에 반응해 구조를 바꾸고, 리소좀을 파괴한다. 리소좀은 정상 세포나 암세포에 모두 존재하므로, 암세포만 골라 침투하는 방법을 추가해 부작용을 최소화했다. 새 약물은 중성(pH 7.4)에서 약하게 결합하고 표면에 음전하를 띠는 형태로 존재한다. 이때는 비활성 상태이므로 세포에 영향을 줄 수 없다. 반면, 이 약물이 약산성(pH 4.5) 환경에 놓이면 결합이 강해지고, 표면에 양전하를 띠면서 활성화된다. 산성도가 pH 4.5인 환경에서는 세포막을 파괴할 수 있는 능력이 생기는 것이다. 연구진은 새 약물이 암세포만 잘 골라내도록 암세포의 세포막에서만 많이 발현되는 ‘탄산탈수효소(CAIX)’를 길잡이로 이용했다. 약물에 이 효소를 알아채는 분자를 붙인 것. 이 효소를 길잡이 삼은 약물은 암세포를 찾아내고 약물의 양이 증가해 자기조립을 이루면서 거대조립체가 된다. 제1저자인 김도현 UNIST 화학과 석·박사통합과정 연구원은 “암세포에서만 과발현된 효소를 표적으로 삼으면 약물은 암세포만 골라서 침투하게 된다”라며 “거대조립체가 된 약물은 세포막을 뚫고 암세포로 들어가 리소좀에 쌓인다”라고 설명했다. 리소좀은 세포 밖에서 들어온 온갖 물질을 모으고 처리하는 기관이다. 리소좀도 세포 활성을 위해 약산성(pH 4.5)으로 유지되므로, 거대구조체가 된 약물이 활성화되기 좋다. 암세포에 많은 효소를 따라 활성화된 약물이 리소좀 막을 파괴하면서 암세포도 사멸로 이끌게 되는 것이다. 유자형 교수는 “이번 연구를 통해 리소좀에 축적된 거대조립체가 활성화되면서 리소좀 막이 붕괴하고 세포 사멸을 유발하는 부분을 증명했다”라며 “산성도(pH)에 의해 활성도가 조절되는 약물은 암세포 리소좀에 선택적으로 축적되므로 암세포만 제거하는 효과적인 항암 전략이 될 것이다”라고 기대했다. 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 국제학술지인 ‘미국화학회 골드지(JACS Au)’ 속표지 논문(supplementary cover)로 선정돼 출판됐다. ulsan@fnnews.com 최수상 기자

[파이낸셜뉴스] 브리티시컬럼비아대(UBC) 의과대학과 브리티시컬럼비아 암연구소 연구진은 암세포의 아킬레스건을 찾아냈다. 연구진은 탄산무수화효소 IX(CAIX)가 암세포의 성장을 도울 뿐만아니라 다른 장기로 전이될 수 있도록 돕는다는 것을 밝혀냈다. UBC 의학부 생화학 및 분자생물학과 교수이자 BC 암연구소의 슈카트 데다 박사는 "암세포는 생존하기 위해 CAIX 효소에 의존하며, 이는 궁극적으로 '아킬레스건'이 된다"고 말했다. 이는 CAIX 효소의 활동을 억제하면 암세포의 성장을 막을 수 있다는 뜻이다. 연구진은 이번 연구결과가 고형암 종양의 확산을 막는 새로운 치료전략을 개발하는데 도움이 될것이라고 설명했다. 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 지난 28일(한국시간) 발표됐다. 종양은 혈액에서 산소와 영양분을 공급받는다. 종양이 커질수록 모든 부분에 산소와 영양분을 공급할 수 없게 돼 산소가 부족한 부위가 생긴다. 이렇게 시간이 지날수록 저산소 환경이 만들어지면서 암세포 내부에 산이 축적된다. 종양은 이같은 스트레스를 극복하기 위해 산성상태를 중화시키는 효소를 방출해 생존한다. 뿐만아니라 다른 장기로 퍼질 수 있는 보다 공격적인 형태의 종양이 될 수 있게 해준다. 이 효소중 하나가 CAIX다. 연구진은 이전에 CAIX 효소를 막는 약물 SLC-0111을 찾아냈다. 이 약물은 현재 임상 1상시험이 진행되고 있다. 이 약물의 전임상 시험에서는 유방암, 췌장암, 뇌암에서 종양 성장과 확산을 억제하는 효과를 입증했다. 하지만 다른 암세포에서는 그 효과가 미미했다. 이번 연구에서는 데다 박사의 연구실 동료인 숀 채프 박사, 서스캐처원 대학의 프랑코 비제아쿠마르 박사와 연구진이 함께 진행했다. 연구진은 게놈 전체를 합성치사 검색해 이러한 세포 성질을 조사하고 CAIX 효소의 다른 약점을 찾는 연구를 시작했다. 이 도구는 암세포의 유전자를 살펴보고 한 번에 한 개의 유전자를 체계적으로 삭제해 다른 특정 유전자와 함께 CAIX 효소를 제거해 암세포를 죽일 수 있는지 판단한다. 검사 결과, 페롭토시스라고 불리는 세포 스스로 죽게 만드는 현상을 찾아냈다. 페롭토시스는 암세포 안에 철분이 축적돼 세포막을 약화시켜 스스로 죽게 만드는 현상을 말한다. 데다 박사는 "CAIX 효소가 페롭토시스로 암세포의 죽음을 막아준다는 것을 알게 됐다"며 "SLC-0111와 함께 페롭토시스를 유발하는 것으로 알려진 화합물을 결합하면 암세포를 죽게 만들고 종양 성장을 약화시킨다"고 말했다. 현재 페롭토시스를 일으킬 수 있는 약물을 확인하기 위해 세계적으로 많은 연구가 진행중이다.   monarch@fnnews.com 김만기 기자