왼쪽은 종양 주변, 오른쪽은 정상세포 주변에서 새로운 물질이 반응하는 모습. 정상세포에서는 안정적 구조이지만, 종양의 약산성 환경에서는 단분자로 쪼개져 미토콘드리아로 들어가며 암세포를 사멸시킨다.

 

[대학저널 온종림 기자] 종양의 특성을 이용해 암세포를 없애는 새로운 항암물질이 개발됐다. 이 물질은 암세포로 침투한 뒤 미토콘드리아의 기능장애를 일으켜 암세포만 골라 사멸한다.

 

12일 UNIST(울산과학기술원)에 따르면 화학과 유자형 교수 연구팀은 종양 미세환경에만 감응하는 물질을 개발해, 항암 치료에 사용하는 새로운 기술을 발표했다. 유 교수 연구팀은 정상세포 주변은 pH 7.4 정도의 중성이지만, 암세포로 이뤄진 종양 주변은 pH 5.6~6.8로 약산성이라는 점에 주목했다.
 

유 교수팀이 개발한 물질은 자기조립을 통해 ‘마이셀(Micelle) 구조’를 이룬다. 마이셀 구조는 생체 내 환경에서 안정적이라 다른 세포를 해치지 않고 이동할 수 있다. 마이셀 구조로 생체 내부를 이동하던 물질은 종양 주변에 도달하면, 산성 환경에 영향을 받은 ‘석시닉 아미드(succinic amide) 분자’가 끊어진다.

 

이때 마이셀 구조가 무너지며 단분자 형태로 변환해 암세포 내 미토콘드리아로 침투한다. 미토콘드리아 속으로 들어간 분자는 다시 자기조립을 진행하면서 미토콘드리아의 막을 훼손한다. 이 때문에 미토콘드리아의 기능장애가 일어나고 결국 암세포는 사멸한다.

제1저자인 진성언 UNIST 화학과 석‧박사통합과정 연구원은 “산성 환경에서 끊어질 수 있는 분자를 결합한 미토콘드리아 표적 물질은 실제 실험 쥐를 이용한 실험에서도 암세포 사멸 효과가 높았다”고 설명했다.

유 교수는 “종양 미세환경에만 감응하는 물질의 개발로 암세포에 대한 표적 치료가 가능한 효과적 항암 전략의 개발이 가능하다”며 “향후 약산성 환경 기반 약물 치료제 개발의 새로운 플랫폼이 될 것”이라고 기대했다. 이번 연구 결과는 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스에 10월 3일자로 게재됐다.

 

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