[KISTI의 과학향기] 세포치료의 강화와 HIV의 기능적 치료전달을 목표로 한 희귀분자 관련 연구
미 Stanford 대학의 화학자 Paul Wender가 이끄는 연구진이 암, HIV, 알츠하이머병에 대한 치료법을 개선하기 위해 노력하고 있다. 그리고 엉성한 해양 무척추동물이 그 목적을 달성하기 위한 수단이라고 믿고 있다. 연구진은 Bugula neritina라고 불리는 생명체에 초점을 맞춰왔는데 세포활동을 결정적으로 통제, 조작할 수 있는 분자인 bryostatin(특히 bryostatin-1)을 생산하기 위해 내장 속 벌레와 협력하기 때문이다.
Wender 연구팀은 2017년에 합성 bryostatin을 생산했다. 현재 암 면역치료 강화와 HIV/AIDS 퇴치와 같은 많은 의학 치료용 bryostatin의 사용을 계속 탐구하면서 관련 합성 제품군을 개발하고 있다.
2020년 4월 20일자 Nature Communications에 발표된 논문에서 연구진은 자연 분자와 미묘하게 다른 최초의 합성 형태인 "close-in analogs"에 대해 설명하고 있다. 실험실에서 배양된 인간 암세포에 대한 이러한 18개 실험은 많은 사람들이 bryostatin과 비슷하거나 더 나은 수준에서 세포치료 효과를 높일 수 있다는 것을 보여주었고 특정 질병에 특화된 최적화가 가능함을 보여주고 있다.
2020년 4월 27일 발표된 미 국립과학원 회보에 실린 두 번째 연구에서 bryostatin을 활성 약물과 그 약효를 시간 경과에 따라 조절할 수 있는 약으로 변형시켰다. 이 약물은 동물 모델과 HIV 양성자의 감염된 세포에서 bryostatin보다 훨씬 더 효과적이고 더 잘 견디는 것으로 밝혀졌다. 인간에게 이 같은 성공은 HIV 환자들의 치료빈도와 약물 부작용을 감소시킬 수 있다는 것을 보여준다.
1968년 Jack Rudloe는 미국 국립암연구소에 Bugula neritina의 첫 샘플을 제공한 바 있으며 과학자들은 나중에 이 무척추동물 14톤을 처리하여 단 18그램의 bryostatin을 생산했다. 그것은 (현재 가격으로) 금보다 거의 35만 배나 더 가치 있는 것이다. 과학자들은 bryostatin에 기반을 둔 약물이 기존의 최첨단 세포와 결합 치료법과 결합할 때 많은 사람과 질병의 다양성에 더 효과적일 수 있는 잠재력을 가지고 있기 때문에 이 물질에 계속 관심을 갖고 있다.
bryostatin은 단백질 생산과 관련된 유전자를 촉진하거나 차단하기 위해 세포의 신호경로를 바꾸는 능력이 있다. 그리고 광범위한 의료적 활용에 유용할 수 있는 여러 가지 다른 방법으로 적용할 수 있다. 암과 HIV의 경우 특정 단백질을 증가시키면 감염된 세포에 대한 잠재적 약물 표적(항생제)을 식별하는 면역체계의 능력을 향상시켜 약물치료를 향상시킨다. 다른 bryostatin이 일으킨 단백질 발현 변화는 알츠하이머, 파킨슨병 등다른 질병의 증상을 완화시킬 수 있다.
출처: KISTI의 과학향기