암세포에만 약물을 전달할 수 있는 클라트린 조립체가 국내 연구진에 의해 개발됐다. 카이스트(총장 이광형)는 생명과학과 김학성 교수 연구팀이 해당 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 

연구팀에 따르면 암을 부작용 없이 효과적으로 치료하기 위해서는 약물을 암세포에 특이적으로 전달할 수 있는 기술이 필요하다. 

단백질로 구성돼 있는 단백질 조립체는 암 치료를 위한 약물 전달에 널리 활용되고 있다.

그러나 단백질 조립체의 경우 필수적인 '기능화' 과정이 매우 복잡해 효율이 낮고, 대부분 작은 크기의 화학 약물의 적용에만 한정돼 실제 사용에 제약이 있었다.

이에 연구팀은 암세포에 특이적으로 약물을 전달하기 위해 암세포 인식 단백질과 독소 단백질의 기능화가 용이하도록 클라트린 사슬을 설계했다.

클라트린이라는 단백질 조립체는 세포 안에서 자가조립돼 물질을 효율적으로 수송하는데, 클라트린 조립체는 3개의 중쇄와 3개의 경쇄가 결합해 트리스켈리온이 만들어지고, 이후 트리스켈리온이 자가조립돼 형성되는 점에 착안한 것이다. 

연구팀이 개발한 클라트린 조립체는 원 포트 반응으로 두 종류의 단백질(암세포 인식 단백질과 독소 단백질)을 동시에 높은 효율로 접합시킬 수 있다는 설명이다.

이번 연구에서는 대표적인 종양 표지자인 피세포성장인자수용체(EGFR)를 인식하는 단백질을 사용해 암세포에 특이적으로 약물을 전달할 수 있었다. 

EGFR을 인식하는 단백질로 기능화된 클라트린 조립체는 결합증대 효과로 인해, 기존보다 무려 900배 이상 향상된 결합력을 보인 것으로 나타났다.

연구팀은 이를 기반으로 독소 단백질을 연결한 클라트린 조립체를 세포에 처리했을 때 정상 세포에는 영향이 없지만 암세포만 효과적으로 사멸시킨다는 것도 확인했다.

김홍식 박사는 "클라트린 조립체는 한 번 반응으로 서로 다른 두 종류의 단백질로 기능화하고, 대장균에서 생산 가능하다"며 "의학에서 광범위하게 활용될 수 있는 응용기술이 될 것"이라고 말했다.

해당 연구는 국제 학술지 '스몰(Small)' 19권 8호 표지 논문으로 선정됐다. 

이슬비 기자 (sbl@dailymedi.com) 기자의 다른기사보기