연구성과

화학 장영태 교수팀, 암, 이제는 진단과 치료를 ‘동시에’ 할 수 있다

2023-03-27 1,147

[POSTECH·싱가포르 A*STAR 공동 연구팀, TiY의 종양줄기세포 염색 효과에 이어 치료 효과 입증]

‘암’은 더 이상 불치병이 아니다. 그러나 작년 통계청에서 발표한 2021년 우리나라 사망자의 사망원인 1위는 바로 ‘암’이다. 여전히 우리는 ‘암’과 함께 살아가고 있다. 암에 걸리지 않도록 예방하는 것도 중요하지만 빠른 진단과 신속한 치료가 매우 중요한데, 진단과 치료를 동시에 진행할 수는 없을까?

화학과 장영태 · IT융합공학과 강남영 교수, 싱가포르 A*STAR 공동 연구팀은 TiY(Tumor initiating cell probe Yellow) 형광물질이 종양을 유발하는 세포를 염색하는 ‘동시에’ 종양 세포를 억제하여 암을 치료할 수 있다는 결과를 실험을 통해 입증했다. 이 연구는 치료와 진단 관련 맞춤의학 권위지인 ‘테라노틱스(Theranotics)’에 게재됐다.

연구팀은 이전 연구를 통해 체내에서 종양줄기세포(TIC, Tumor Initiating Cells)만을 찾아 형광펜처럼 염색하는 TiY 형광물질을 개발한 바 있으며, 이번 연구에서는 한 단계 더 나아가 ‘치료’ 차원에서의 TiY의 가능성을 확인한 것이다.

이번 연구에서 연구팀은 TiY 주입량에 따른 종양줄기세포의 변화를 관찰했다. 폐암 환자의 종양에서 채취한 종양줄기세포를 생쥐에 이식하고, TiY의 농도에 따른 염색과 치료 효과를 확인하기 위해 생쥐의 정맥을 통해 주입하는 TiY의 양을 서서히 늘려나갔다.

그 결과, 낮은 농도에서는 TiY가 종양줄기세포를 염색시키는 역할을 하는 반면, 높은 농도에서는 종양줄기세포의 증식을 억제하여 종양줄기세포가 급격히 사멸하는 것으로 나타났다. TiY 분자가 체내 여러 세포 중 종양줄기세포의 골격을 이루는 근육 단백질인 ‘비멘틴(vimentin)’에만 결합하는 메커니즘을 가지고 있기 때문에 이와 같은 선별적 염색과 치료가 가능한 것이다.

현재의 치료 방법으로는 종양이 완전히 사멸하지 않고, 다른 기관으로 전이되거나 재발하는 경우가 있어 ‘진단’과 ‘치료’가 동시에 가능한 TiY가 암 치료에 효과적으로 적용될 것으로 기대된다.

한편, 이 연구는 과학기술정보통신부, 교육부, 한국연구재단 중견연구과제, 기초과학연구원, 싱가포르 국립의학연구회(NMRC)의 지원으로 수행됐다.