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IBS, 암 추적·억제하는 형광물질 개발

2019-09-05기사 편집 2019-09-05 17:07:52      주재현 기자

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첨부사진1[그림 2] 타이니어를 통한 종양근원세포 시각화.
종양이 유도된 생쥐의 폐에서 타이니어가 종양근원세포를 붉은 색으로 물들임을 확인할 수 있다(A). 그림=IBS 제공

암 재발을 효과적으로 억제할 수 있는 물질이 개발됐다.

기초과학연구원(IBS)은 복잡계 자기조립 연구단 장영태 부연구단장 연구팀이 암 줄기세포만을 선택적으로 추적해 암 치료를 도와줄 형광물질 '타이니어(TiNIR)'를 개발했다고 5일 밝혔다. 암 줄기세포는 종양근원세포로도 불리며, 종양을 생성할 수 있는 능력을 가졌다. 암 줄기세포는 손상된 암세포를 복구시키고, 세포 밖으로 함암약물을 배출시키는 특성이 있어 암 치료를 어렵게 만든다. 기존 탐지 기술만으로는 암 줄기세포만 뚜렷하게 구분해내기 어려웠다. 또 탐지체가 세포 내부 바이오마커에 접근하지 못해 생체 환경에서 탐지가 어렵다는 한계도 있었다. 연구진은 암 줄기세포에서 'HMOX2'라는 단백질이 특이적으로 높게 발현됨을 확인하고 이를 바이오마커로 표적, 결합할 수 있는 새로운 형광 탐지체 타이니어(TiNIR)를 개발했다. 연구팀에 따르면 저농도의 타이니어를 세포에 주입하면 HMOX2 단백질과 결합해 적외선 영역의 형광을 내며 암 줄기세포를 시각화한다. 생쥐에 타이니어를 주입해본 결과, 높은 선택성으로 살아있는 암 줄기세포를 추적할 수 있음을 확인했다. 이어 고농도 타이니어를 통한 항암 치료 효과도 확인했다. 연구진은 폐암을 유발한 생쥐에게 100μM(마이크로몰)의 고농도 타이니어를 이틀 간격으로 반복 주사했다. 약물을 처리하지 않은 쥐는 종양이 점점 자라나 무게가 1.14g에 이른 반면, 고농도 타이니어를 주사한 쥐의 경우 종양의 생장이 억제돼 그 무게가 0.16g에 불과했다. 고농도 타이니어를 주사한 쥐의 생존율도 70%까지 대폭 증가했다.

장 부연구단장은 ""폐암뿐만 아니라 다른 종류의 암도 표적할 수 있음이 확인된 만큼 추가 연구를 통해 범용 암 치료제를 개발해볼 계획"이라고 말했다.

연구결과는 미국화학회지(JACS) 8월 22일자 온라인 판에 게재됐다.주재현 기자



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첨부사진2[그림 1] 폐암 종양근원세포를 추적하는 근적외선 프로브 개발.
연구진은 710개의 형광물질을 보유한 라이브러리를 구축하고, 고속처리검색법을 통해 폐암 종양근원세포를 선택적으로 염색할 수 있는 근적외선 프로브를 발굴했다(A). 최종적으로 선택된 타이니어(TiNIR)는 종양근원세포를 선택적으로 염색해 구분할 수 있었다(B). 그림=IBS 제공