기초과학연구원(IBS)은 15일 유전체 항상성 연구단 명경재<사진> 단장 연구팀이 틀린 짝 복구 결함으로 생긴 암세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 물질인 바이칼레인(Baicalein)을 발견했다고 밝혔다.

연구팀은 DNA 복제 및 손상복구 관련 연구를 위해 미국 보건원이 공개하고 있는 약 30만 종의 화합물 중 약 300개의 유효물질을 찾아내 연구한 결과, 바이칼레인의 이러한 효능을 확인했다.

바이칼레인은 약용식물인 황금(黃芩·속썩은풀)의 뿌리에서 발견되는 물질이다.

우리 몸의 세포는 스스로 손상된 DNA를 정상 복구할 수 있지만 복구기능에 결함이 생긴 세포는 유전자 돌연변이가 발생해 암세포로 변하게 된다. 특히 대장 부위 세포의 경우 DNA 손상 복구과정 중 염기쌍이 잘못 결합되는 틀린 짝 복구과정이 제대로 진행되지 않으면 암세포로 변할 가능성이 높은 것으로 알려졌다. 대장암의 10%는 DNA 틀린 짝 복구과정의 결함으로 인해 발생한다는 연구결과도 있다. 게다가 항암제 저항성이 높아 치료가 어려워 틀린 짝 복구 결함으로 생긴 암세포만을 골라 죽일 수 있는 물질 개발이 과제였다.

연구팀은 DNA 틀린 짝 복구 결함으로 인한 암세포와 정상세포에 모두 바이칼레인을 처리해 세포 내 바이칼레인 작용 메커니즘을 관찰한 결과 선택적으로 사멸시킬 수 있다는 것을 밝혀냈다. 암세포에 바이칼레인을 처리한 경우는 처리하지 않은 경우에 비해 DNA 절단효소(XPF)가 DNA를 자를 확률이 높아지고 결국 암세포의 사멸로 이어지는 것을 확인한 것. 연구팀은 대장에서 DNA 틀린 짝 복구 결함이 생기도록 유전자를 변형한 생쥐를 이용해 실험한 결과 일반 사료를 먹은 생쥐들이 틀린 짝 복구 결함으로 인한 대장암에 걸린 반면 바이칼레인을 사료에 섞어 먹인 생쥐들은 대장암이 거의 발병되지 않았다고 설명했다.

또 정상세포에 바이칼레인을 처리한 경우 DNA 손상을 회복시키는 단백질이 바이칼레인을 인식, 세포 주기를 일시 정지시키는 시스템인 확인점을 활성화시키는 것을 발견했다. 확인점을 활성화시켜 손상된 DNA를 인지하고 교정할 수 있도록 했다.

연구팀은 바이칼레인을 활용하면 향후 대장암을 비롯해 DNA 틀린 짝 복구 결함으로 발병하는 다양한 암 치료에 기여할 것으로 기대한다.

한편 이 연구결과는 암 생물학 분야 세계적 학술지인 캔서 리서치(Cancer Research) 온라인 판 6월 4일에 게재됐다. 김정원 기자

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