울산과학기술원(UNIST)의 개가… 암세포에 에너지를 공급하는 미토콘드리아를 망가뜨려 암세포의 자살을 유도하는 방식
22일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 유자형 자연과학부 화학과 교수팀은 곽상규 에너지 및 화학공학부 교수팀, 이은지 충남대 분석과학기술대학원 교수팀과 함께 암세포 미토콘드리아 내에서 합성 펩타이드 자기조립으로 암세포를 제거하는 새로운 항암 치료법을 개발했다.
기존의 암 치료는 암 조직을 수술로 제거하고 화학 약물을 투여하는 방식으로, 화학 약물을 지속적으로 투여하면 내성이 생길 수 있다. 만약 암세포에 내성이 생기면 화학 약물로 암을 억제하기는 어려워진다.
내성 문제를 극복하기 위해 연구팀은 '분자의 자기조립(self-assembly)'을 이용해 암세포를 없애는 새로운 치료법을 개발했다.
연구팀은 세포 내 에너지 공장으로 알려진 미토콘드리아를 망가뜨리면 암세포도 사멸할 것으로 보고, 세포 소기관 중 미토콘드리아를 표적으로 삼고 이를 파괴할 자기조립 물질을 합성했다.
합성한 물질은 트리페닐포스포늄(triphenylphosphonium)을 연결한 펩타이드로, 트리페닐포스포늄 펩타이드는 세포 밖에서 자기조립하지 못하고 분자로 존재한다. 하지만 분자가 미토콘드리아 안으로 들어가 쌓이면 농도가 수천배 높아지고 분자들끼리 끌어당기는 힘이 생겨 자기조립해 나노섬유 구조를 만든다.
분자 수백, 수천개가 모여 만든 나노섬유 구조의 영향력으로 미토콘드리아 막에 구멍을 뚫을 수 있게 되면 미토콘드리아 내부의 단백질들이 세포질로 나와 암세포가 사멸하게 된다.
유 교수는 "이번에 개발한 방법은 화학 약물치료와는 완전히 다른 메커니즘으로 암세포를 제거할 수 있어 약물 내성을 이겨낼 수 있다"고 설명했다. 이번 연구 성과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 온라인판에 실렸다.