KBSI, 스스로 빛 내는 단백질로 암세포 사멸 기술 개발

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한국기초과학지원연구원(KBSI·원장 신형식)은 이성수 광주센터 박사팀이 김영필 한양대 생명과학과 교수팀, 이경진 울산대 의과대학 교수팀과 공동연구로 스스로 빛을 내는 단백질을 활용해 암세포를 사멸시키는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

생체물질이 스스로 빛을 내는 생물 발광 현상을 응용해 외부 빛 자극 없이 치료과정을 유도하고, 암세포 사멸 후에는 치료에 사용된 단백질이 체내에서 분해되게 했다. 부작용이 매우 적다다. 향후 암 치료뿐만 아니라 다양한 노인성 질환 치료에 응용 가능할 전망이다.

생물발광현상을 이용한 암세포의 광역학적 치료법 모식도.
<생물발광현상을 이용한 암세포의 광역학적 치료법 모식도.>

연구팀이 개발한 암치료 단백질은 기능이 다른 두 개 단백질 부위를 결합시킨 구조다. 암세포 세포막에 결합해 빛을 내는 부위, 빛 자극으로부터 암세포 사멸을 유도하는 부위다. 단백질이 스스로 빛을 발생시켜 암세포 활성산소 농도를 높이는 원리다.

이번 연구에는 KBSI 광주센터의 '3차원 홀로토모그래피 현미경' 기술이 주요한 역할을 했다. 살아있는 세포를 전처리 과정 없이 실시간 분석할 수 있도록 한다. 치료 단백질의 암세포 세포막 결합과정부터 사멸과정까지 전 과정을 실시간 분석했다. 동물모델을 이용한 약물 효과 검증도 빠르게 진행할 수 있었다.

이성수 KBSI 박사
<이성수 KBSI 박사>

향후 KBSI 광주센터 노화연구시설이 보유한 3차원 홀로토모그래피 현미경, 발광-형광 전임상 분자영상시스템(IVIS Spectrum), 마이크로·나노 CT, 비선형다중여기시스템 등 첨단 실시간 세포·생체분석장비와 퇴행성 뇌질환 모델 동물을 활용해 후속 연구를 이어나갈 계획이다.

김영필 한양대 교수
<김영필 한양대 교수>
이경진 울산대 교수
<이경진 울산대 교수>

신형식 원장은 “이번 연구성과는 KBSI의 분석기술 개발이 새로운 개념의 암치료법 개발에 기폭제 역할을 한 것”이라며 “KBSI와 함께 산업체(토모큐브), 대학(한양대), 의료기관(울산대 의대)이 모두 함께 협력해 더욱 의미가 크다”고 밝혔다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com