권태혁, 민두영 울산과학기술원(UNIST) 화학과 교수 연구진은 박태호 포스텍 교수 연구진과 함께 항암제 내성 원인으로 알려진 암세포의 자가포식을 억제할 수 있는 광 반응 화합물을 개발했다.

국내 연구진이 항암제 내성이 있는 암세포를 빛을 쪼여 제거하는 기술을 개발했다.

권태혁·민두영 울산과학기술원(UNIST) 화학과 교수 연구진은 박태호 포스텍 교수 연구진과 함께 항암제 내성 원인으로 알려진 암세포의 자가포식을 억제할 수 있는 광반응 화합물을 개발했다고 16일 밝혔다. 빛을 받으면 화합물이 활성화되고, 이 화합물이 자가포식이 일어나는 공간인 세포의 작은 주머니인 ‘리소좀’만을 선택해 공격하는 원리다.

암세포의 변화무쌍한 적응력은 항암제 개발의 주요 장애물로 꼽혀왔다. 세포 안에 생긴 노폐물을 분해하는 자가포식도 그 적응 메커니즘 중 하나다. 암세포는 자가포식을 통해 항암제를 배출하고, 분해된 노폐물 성분으로 부족한 에너지원을 메우며, 면역 체계를 회피하는 것으로 알려져 있다.

연구진은 이러한 자가포식을 억제하기 위해 모폴린과 이리듐으로 구성된 광반응 화합물을 개발했다. 모폴린은 세포의 리소좀만을 표적하는 역할을 하며, 이리듐은 빛을 받으면 산화 손상을 일으킨다. 개발한 광반응 화합물을 약물에 내성을 가진 췌장암 세포를 이식한 쥐에게 투입한 뒤 적외선을 쪼였을 때, 항암제 내성이 생긴 췌장암 조직이더라도 7일 만에 암이 줄어들며 완전히 사라졌다.

분석 결과 이 광반응 화합물은 빛을 받아 리소좀 막을 파괴하는 동시에 리소좀이 자가포식소체(autophagosome)와 융합하는 것을 방해하는 것으로 나타났다. 자가포식소체는 세포 노폐물이 일시적으로 격리되는 장소로, 자가포식소체와 리소좀 간의 융합이 일어나야 자가포식이 시작된다.

권태혁 교수는 “자가포식으로 약물내성이 생긴 주요 난치암 치료에 도움이 될 것”이라며 “기존 항암제들과 병용 치료할 때의 효능을 검증하고 있다”고 밝혔다. 연구진은 개발한 광반응 화합물이 산화 손상을 일으키는 단백질들을 추가로 밝혀낼 계획이다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 지난 14일 출판됐다.

참고 자료

Advanced Science(2025), DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202407236