국내 연구진이 일부 대장암을 효과적으로 치료할 수 있는 물질을 찾아냈다.
기초과학연구원(IBS)은 유전체 항상성 연구단 명경재 단장 연구팀이 약용식물인 황금(黃芩)의 뿌리에서 ‘틀린 짝 복구(Mismatch Repair)’ 결함으로 생긴 암세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있는 물질을 발견했다고 15일 밝혔다.
틀린 짝 복구 결함이란 세포 분열시 손상된 DNA를 복구하는 과정에서 결함이 생겨 유전자 돌연변이가 발생한 경우를 말하는 것으로 복구가 제대로 이뤄지지 못한 세포는 대부분 암세포로 변하게 된다.
특히 대장암의 약 10%는 DNA 틀린 짝 복구 과정에서 결함이 생겨 발생하고 이렇게 생긴 암세포는 항암제 저항성이 높아 치료가 어려운 것으로 알려져 있다.
연구팀은 DNA 복제 및 손상복구 관련 연구를 통해 약용식물인 황금의 뿌리에서 발견된 바이칼레인(Baicalein)이 틀린 짝 복구 결함으로 생성된 암세포를 사멸시킨다는 사실을 발견했다.
연구팀은 DNA 틀린 짝 복구 결함으로 인한 암세포와 정상세포에 모두 바이칼레인을 처리한 뒤, 세포 내 바이칼레인의 작용 기작을 관찰했다.
그 결과 암 세포에 바이칼레인을 처리한 경우, 그렇지 않은 경우에 비해 XPF라는 DNA 절단효소가 DNA를 자를 확률이 훨씬 높아지고, 결국 이중 나선이 절단돼 암세포가 사멸하는 과정을 확인했다.
이는 바이칼레인으로 틀린 짝 복구 결함을 가진 암세포를 선택적으로 사멸시킬 수 있다는 사실을 증명한 것이다.
이를 토대로 생쥐의 대장에서 DNA 틀린 짝 복구 결함이 생기도록 유전자를 변형시켜 관찰한 결과에서도 일반 음식을 먹은 생쥐들이 틀린 짝 복구 결함으로 인한 대장암에 걸린 반면, 바이칼레인을 음식에 섞어 먹인 생쥐들은 대장암이 거의 발병되지 않았다고 연구팀은 설명했다.
또 정상 세포에 바이칼레인을 처리한 경우, DNA 손상을 회복시키는 단백질이 DNA 염기쌍 오류 부위에 결합한 바이칼레인을 인식하고 이를 세포 주기를 일시 정지 시키는 확인점(Checkpoint)으로 활성화시킨다는 사실을 새롭게 발견했다.
명경재 연구단장은 “바이칼레인을 활용하면 대장암을 비롯해 DNA 틀린 짝 복구 결함으로 발병하는 다양한 암 치료에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
한편, 이번 연구결과는 암 생물학 분야 세계적 학술지인 ‘캔서 리서치(Cancer Research)’ 온라인 판에 지난 6월 4일 게재됐다. 논문 제목은 ‘Regulation A novel chemotherapeutic agent to treat tumors with DNA mismatch repair deficiencies’이다.
