(왼쪽부터)이화여대의 윤주영, 최선 교수, 연세대 남기택 교수. (사진=이화여대)
이번 연구의 핵심은 항암분자 자체가 암세포 사멸을 유도하는 동시에 자신이 암세포 안에서 실제로 작동하고 있는지를 형광 신호로 스스로 보여준다는 점이다. 기존에는 항암제가 세포 안에서 어떤 변화를 일으키는지 확인하기 위해 별도의 형광 염료나 진단용 프로브(탐지물질)를 사용하는 경우가 많았다. 다만 외부 프로브는 약물 작용을 방해하거나 실제 치료 효과와 다른 신호를 낼 수 있다는 한계가 있었다.
연구팀이 개발한 ‘자가보고형 항암분자’는 추가적인 진단제나 보조 프로브 없이 하나의 항암분자 자체가 치료제이자 리포터 역할을 동시에 수행하도록 설계됐다. 단일분자가 암세포를 표적으로 작용하면서 자신의 세포 내 이동 경로와 치료 반응을 형광 신호로 나타내는 것이다.
이번 성과는 연구팀이 축적해 온 단일분자 기반 암 진단·치료 융합 연구를 한 단계 더 발전시킨 결과이기도 하다. 연구팀의 선행 연구들이 생체 내 알부민 결합을 활용한 종양 표적화와 광역학 치료 가능성을 제시했다면 이번 연구는 항암분자 자체가 미토콘드리아 손상, 활성산소 생성, 핵 이동, 세포사멸로 이어지는 치료 과정을 형광 신호로 실시간 보고할 수 있도록 설계됐다는 점이 특징이다. 이번 연구는 정밀의학 기반 항암제 개발의 새로운 방향을 제시할 전망이다.
연구진은 “미토콘드리아 손상부터 세포사멸까지 이어지는 과정을 하나의 분자로 추적할 수 있어 정밀 항암제 개발, 약물 반응 실시간 평가, 미토콘드리아 표적 치료제 스크리닝 등에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
