멍게에서 추출한 항암 치료제의 숨겨진 작동 원리를 국내 연구진이 밝혀냈다. 개인 맞춤형 항암 치료 전략을 세우는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단 올란도 쉐러(Orlando D. SCHÄRER) 부연구단장 연구팀은 스위스 취리히 연방 공과대학교의 샤나스털라(Shana STURLA) 교수 연구팀과 공동으로 항암 치료제 ‘트라벡테딘’의 작용 원리를 규명했다고 13일 밝혔다.
트라벡테딘은 카리브해 멍게 엑티나시디아 터비나타(Ecteinascidia turbinata)에서 최초로 추출한 항암 약물이다. 트라벡테딘은 암세포의 디옥시리보핵산(DNA) 회복을 막는 것으로 알려져 있다. 보통 항암 치료제는 암세포의 DNA를 공격해 세포의 증식을 억제하는데, 암세포도 이에 대응해 약물로 인한 DNA 손상을 복구한다. 항암 치료가 어려운 이유다.
트라벡테딘은 DNA 복구 능력이 활발한 암세포에 대해 더욱 강한 독성을 보였다. 하지만 트라벡테딘이 어떤 메커니즘을 통해 암세포의 DNA 회복을 방해하는지는 규명되지 않은 상태였다.
연구팀은 DNA 단일 가닥 절단까지도 미세하게 감지할 수 있는 고효율의 ‘코멧(COMET) 칩’ 실험으로 트라벡테딘의 효과를 분석했다. 그 결과 자외선에 의한 DNA 손상은 곧 복구가 됐지만 트라벡테딘에 의한 손상은 복구되지 않는다는 사실을 확인했다. 연구팀은 DNA 손상 부위를 유전체 전반에 걸쳐 확인하는 시퀀싱 방법(TRABI-Seq)을 통해 트라벡테딘에 의해 유발된 DNA 손상을 정확하게 식별하고 위치를 파악하는 데 성공했다.
손국 박사후연구원은 “이번 연구로 트라벡테딘의 작용 메커니즘을 더 깊이 이해할 수 있는 토대를 마련했다”며 “특정 암세포 유형에 대한 트라벡테딘의 치료 효과를 높이는 가능성을 찾았다”고 말했다.
참고자료
Nature Communications, DOI : https://www.nature.com/articles/s41467-024-45664-7