포스텍 김원종 교수, 자가-희생 일산화질소 기반 항암제 개발

전이성 암 치료를 위한 환원반응성 일산화질소 전구약물의 림프 전달과 치료 과정 도식화. [사진=포스텍]

암세포가 있는 곳으로 찾아 들어가, 집중적으로 공격을 펼치는 약물이 나왔다.
 
포스텍(포항공과대학교)은 화학과 김원종 교수 연구팀이 생체 단백질인 알부민과 결합해 림프절 내 암세포를 제거하는 자가-희생 일산화질소 전구
약물(self-immolative nitric oxide prodrug)을 개발했다고 17일 밝혔다.
 

전구약물이란 몸속에서 대사 과정을 거쳐야 효과가 나타나는 약물을 말한다.
 
일산화질소는 몸속에서 다양한 생체 기능을 유도할 수 있기 때문에, 이를 치료에 활용하려는 연구들이 진행돼왔다. 그러나 이전까지 개발된 일산화질소 약물은 분자의 구조적 불안정성으로 인해 기체가 자발적으로 빠져나가 실질적으로 치료에 적용하기 어려웠다.

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김원종 교수팀이 개발한 약물은 몸속에서 선택적으로 반응해 일산화질소를 방출한다는 점이 특징이다. 이번 연구에서는 림프절로 빠르게 이동하는 알부민의 특성을 이용해 전구약물이 림프절 내 암세포를 제거하도록 했다.
 
소동물 대상의 연구 결과, 약물로 치료한 소동물은 그렇지 않은 소동물보다 림프절로 전이된 암세포 무게가 약 30배 적었다. 또한 약물로 치료한 소동물이 85% 생존한 반면, 치료하지 않은 소동물은 14%만이 생존했다.
 
이 약물은 기존의 일산화질소 약물과 달리 물과 닿아도 저절로 분해되지 않아 보관하거나 운반하기 쉽다는 장점이 있다. 부작용도 림프절을 제거하는 수술에 비해 현저히 낮다.

특히 약물을 구성하는 3-모르폴리노시드노이민 염산염(SIN-1, 3-Morpholinosydnonimine hydrochloride)이 이미 임상에서 이용되고 있으며 알부민 또한 몸속에 존재하는 단백질이므로 상용화될 가능성이 더욱 크다.
 
김원종 교수는 “자가-희생 일산화질소 전구약물로 일산화질소의 부작용은 최소화하고 치료 효과는 극대화할 수 있다”며, “향후 암, 자가면역질환, 난치성 신경질환, 감염성질환 등의 예방 또는 치료에 유용하게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
 
한편, 이번 연구는 세계적으로 권위 있는 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난 5일 게재됐으며, 한국연구재단의 미래소재디스커버리사업, 전략과제, 기초연구실 사업의 지원을 받아 옴니아메드와 포스텍의 산학과제로 이뤄졌다.