[연구정보] 항암제 신약 개발에 새로운 방향성 제시
미국 국립보건원, 암세포 스스로 사멸 시키는 효소 활용법 제시…'발상의 전환'
기존엔 없던 방식의 항암제 개발 가능성을 제시한 연구 결과가 보고됐다. 바로 암세포에서 생성된 효소를 특정 화합물과 반응시켜, 암세포를 스스로 사멸하도록 하는 것.
미국 국립보건원(National Institutes of Health, NIH)과 매사추세츠 종합병원(Massachusetts General Hospital)의 협업으로 이뤄낸 이번 성과는 지난 13일 ‘네이처 캔서(Nature Cancer)’에 게재됐다.
이 보고에 따르면, 연구원들이 쥐를 대상으로 한 실험에서 간암 세포에서 생성된 효소가 특정 화합물과 만났을 때 반응이 일어나는 것을 확인했다. 연구원들은 이 반응 결과 변한 화합물들이 암 세포를 공격하는 것을 알아냈다.
연구팀은 처음부터 관련 내용의 연구를 진행했던 것은 아니었다. 연구팀은 간암의 일종인 담관암을 연구하고 있었다. 담관암은 ‘IDH1’이라는 효소의 돌연변이로 인해 특정 지어지게 되는데, 연구팀은 이 IDH1에 효과적일 수 있는 화합물과 약물을 찾고 있었다. 이 과정에서 YC-1이라 불리는 화합물이 IDH1을 타깃으로 암세포를 죽일 수 있다는 것을 발견했다.
연구팀이 YC-1이 어떻게 작용하는지 세밀하게 관찰한 결과, YC-1 자체는 IDH1 돌연변이에 영향을 주지 않는 것을 확인했다. 하지만 간암 세포에서 생성되는 ‘SULT1A1’이라는 효소(Enzyme)가 YC-1 화합물을 활성화시켜 종양 세포에 독성을 띠게 만든다는 것을 알아냈다.
SULT1A1 효소가 생성되는 암세포를 가진 동물 모델에서는 YC-1 통해 간 종양의 성장이 감소하거나 줄어들었지만, 반대로 SULT1A1 효소가 결핍된 암세포를 가진 동물 모델에서는 YC-1 치료에 대한 효과가 나타나지 않은 것.
이에 연구원들은 SULT1A1 효소와 작용할 수 있는 화합물들을 추가적으로 찾은 결과 SULT1A1에 의존하는 몇 가지 종류의 화합물들을 알아냈다.
연구를 보고한 NIH 국립중개과학발전센터(National Center for Advancing Translational Science, NCATS) 연구 책임자 매튜 홀(Matthew Hall, Ph.D.)박사는 “SULT1A1이 YC-1을 활성화시키는 것을 확인하고, 같은 메커니즘을 통해 세포를 죽일 수 있는 다른 화합물들을 찾기 시작했다”며 “그 결과, YC-1과 같은 작용기전을 가진 다른 화합물들을 발견할 수 있었다”고 말했다.
홀 박사는 이어 “이번 발견들을 바탕으로 기존에는 없던 새로운 작용기전을 가진 항암제 개발에 큰 영향을 미칠 것으로 예상한다”며 “YC-1과 같은 유사한 분자들을 세포의 단백질에 효과적인 화합물 개발을 위한 프로토타입으로 분류할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
분자의 일정 부분을 수정한다면, 세포 단백질에 보다 특이적으로 작용할 수 있도록 만들 수 있다는 것. 예를 들어, 뇌에서 SULT1A1과 같은 효소를 활용해 뇌암에 특화된 약물 개발할 수 있다는 설명이다.
홀 박사는 “이번 연구 결과는 암에만 국한하지 않고 다른 유형의 치료제를 개발하는 데 있어 잠재적인 영향을 미칠 수 있다”며 “일부 질병에 대한 새로운 접근법으로 해석될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
미국 국립보건원(National Institutes of Health, NIH)과 매사추세츠 종합병원(Massachusetts General Hospital)의 협업으로 이뤄낸 이번 성과는 지난 13일 ‘네이처 캔서(Nature Cancer)’에 게재됐다.
이 보고에 따르면, 연구원들이 쥐를 대상으로 한 실험에서 간암 세포에서 생성된 효소가 특정 화합물과 만났을 때 반응이 일어나는 것을 확인했다. 연구원들은 이 반응 결과 변한 화합물들이 암 세포를 공격하는 것을 알아냈다.
연구팀은 처음부터 관련 내용의 연구를 진행했던 것은 아니었다. 연구팀은 간암의 일종인 담관암을 연구하고 있었다. 담관암은 ‘IDH1’이라는 효소의 돌연변이로 인해 특정 지어지게 되는데, 연구팀은 이 IDH1에 효과적일 수 있는 화합물과 약물을 찾고 있었다. 이 과정에서 YC-1이라 불리는 화합물이 IDH1을 타깃으로 암세포를 죽일 수 있다는 것을 발견했다.
연구팀이 YC-1이 어떻게 작용하는지 세밀하게 관찰한 결과, YC-1 자체는 IDH1 돌연변이에 영향을 주지 않는 것을 확인했다. 하지만 간암 세포에서 생성되는 ‘SULT1A1’이라는 효소(Enzyme)가 YC-1 화합물을 활성화시켜 종양 세포에 독성을 띠게 만든다는 것을 알아냈다.
SULT1A1 효소가 생성되는 암세포를 가진 동물 모델에서는 YC-1 통해 간 종양의 성장이 감소하거나 줄어들었지만, 반대로 SULT1A1 효소가 결핍된 암세포를 가진 동물 모델에서는 YC-1 치료에 대한 효과가 나타나지 않은 것.
이에 연구원들은 SULT1A1 효소와 작용할 수 있는 화합물들을 추가적으로 찾은 결과 SULT1A1에 의존하는 몇 가지 종류의 화합물들을 알아냈다.
연구를 보고한 NIH 국립중개과학발전센터(National Center for Advancing Translational Science, NCATS) 연구 책임자 매튜 홀(Matthew Hall, Ph.D.)박사는 “SULT1A1이 YC-1을 활성화시키는 것을 확인하고, 같은 메커니즘을 통해 세포를 죽일 수 있는 다른 화합물들을 찾기 시작했다”며 “그 결과, YC-1과 같은 작용기전을 가진 다른 화합물들을 발견할 수 있었다”고 말했다.
홀 박사는 이어 “이번 발견들을 바탕으로 기존에는 없던 새로운 작용기전을 가진 항암제 개발에 큰 영향을 미칠 것으로 예상한다”며 “YC-1과 같은 유사한 분자들을 세포의 단백질에 효과적인 화합물 개발을 위한 프로토타입으로 분류할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
분자의 일정 부분을 수정한다면, 세포 단백질에 보다 특이적으로 작용할 수 있도록 만들 수 있다는 것. 예를 들어, 뇌에서 SULT1A1과 같은 효소를 활용해 뇌암에 특화된 약물 개발할 수 있다는 설명이다.
홀 박사는 “이번 연구 결과는 암에만 국한하지 않고 다른 유형의 치료제를 개발하는 데 있어 잠재적인 영향을 미칠 수 있다”며 “일부 질병에 대한 새로운 접근법으로 해석될 수 있을 것”이라고 밝혔다.