특정 질병만 진단하고 치료할 수 있는 실마리 찾아

- 암, 건선, 당뇨병 등 항체를 대체할 수 있는 펩타이드 개발
- 기존 펩타이드보다 약 1,000배 더 강한 결합력 구현

한국세라믹기술원(원장 정연길)은 김성현 박사와 한국과학기술원(총장 이광형) 전상용 교수 연구팀이 한국연구재단이 추진하는 이공분야 기초 연구사업의 지원을 통해 암과 같이 특정한 세포와 강하게 결합하는 펩타이드1)를 개발했다고 지난달 1일 밝혔다. 이를 통해, 암, 건선, 당뇨병 등을 정확하게 진단하고 치료를 할 수 있는 차세대 진단 및 치료제 개발의 가능성을 열었다.
  진단과 치료분야에서의 펩타이드는 크기가 항체2)보다 작아 암 세포로의 침투력이 높으며, 부작용이 적어 안전성이 높은 장점을 가지고 있다. 또한, 화학적 합성으로 생산하기 때문에 쉽게 변형이 가능하고 생산 단가도 저렴하다. 그러나 그동안 펩타이드는 항체에 비해 정상세포가 아닌 암과 같은 특정 단백질과의 결합하는 특이성이 낮고 결합력도 낮아 여러 분야에서 활발히 응용되지 못했다.
  이러한 한계를 극복하고자 연구팀은 “앱타이드(Aptide)” 라는 새로운 펩타이드 플랫폼을 개발하여 기존 펩타이드의 단점인 낮은 특이성과 결합력을 해결했으며, 이를 통해 항체를 대체할 수 있는 펩타이드도 개발하였다.
  앱타이드는 세포 골격의 양 쪽에 변형이 가능한 펩타이드 2개가 결합할 수 있도록 디자인하여 특정 단백질과 강하게 결합할 수 있다. 이러한 구조적인 변형을 통해 기존 펩타이드보다 약 1,000배 더 강한 결합력을 구현했다. 또한, 앱타이드에 산화철 세라믹 나노입자와 리포좀을 결합하여 몸 안에서 암세포만 선택적으로 진단하며 치료할 수 있다는 사실도 확인했다.
  한국세라믹기술원 김성현 박사는 “개발된 펩타이드는 항체처럼 결합력이 우수해 다양한 질병에 대한 진단 및 의약품으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.
  한편, 이번 연구 성과는 화학분야의 국제 학술지인 ‘어카운트 오브 케미컬 리서치(Accounts of Chemical Research)’ 9월호에 표지논문으로 게재됐다.

[그림 1] 앱타이드 플랫폼의 다양한 생물의학적 응용 : 앱타이드는 표적 타깃에 결합하여 억제하는 길항제, 약물전달체의 표적화 리간드, 앱타이드-약물 결합체, MRI 및 PET 영상화제 등 다양한 차세대 진단 및 치료제로 개발되었다.

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