과학자들이 특정 채널을 표적으로 삼아 종양 세포에 치명적인 칼슘 이온 유입을 유도하는 새로운 항종양 약물을 개발했습니다. 이 혁신적인 접근 방식은 종양의 기존 칼슘 이온을 활용하고 생쥐에서 성공적으로 테스트되어 암 치료에 대한 잠재적인 새로운 접근 방식을 제공합니다.
칼슘 이온은 세포 기능에 중요한 역할을 하지만, 수준이 너무 높으면 세포에 해로울 수 있습니다. 연구자들은 최근 세포 내 칼슘 이온 유입을 조절하여 종양 세포를 표적으로 삼아 파괴할 수 있는 화합물을 개발했습니다. 이 혁신적인 접근 방식은 종양 조직 내에 이미 존재하는 칼슘 이온을 활용하므로 외부 칼슘 공급원이 필요하지 않습니다. Angewandte Chemie 저널에 발표된 논문은 연구 결과를 자세히 설명합니다.
생물학적 세포는 세포의 발전소인 미토콘드리아의 정상적인 기능을 유지하기 위해 칼슘 이온이 필요합니다. 그러나 칼슘 이온이 너무 많으면 미토콘드리아 과정이 불균형해지고 세포가 질식합니다. 이화여자대학교 윤주영 교수 연구팀은 중국 연구팀과 함께 이 과정을 이용해 칼슘 이온 채널을 열어 종양 세포 내에서 치명적인 칼슘 이온 폭풍을 유발하는 시너지 효과가 있는 항종양 약물을 개발했습니다.
연구진은 두 개의 채널을 표적으로 삼았습니다. 첫 번째 채널은 외막에 있고 다른 채널은 칼슘 이온을 저장하는 소기관인 소포체의 칼슘 채널입니다. 외막에 위치한 채널은 다량의 활성산소종(ROS)에 노출되면 열리는 반면, 소포체의 채널은 산화질소 분자에 의해 활성화됩니다.
외부 막 칼슘 채널을 여는 ROS를 생성하기 위해 연구진은 염료 인도시아닌 그린을 사용했습니다. 이 생리활성 물질은 근적외선 조사에 의해 활성화될 수 있으며, 이는 ROS로 이어지는 반응을 유발할 뿐만 아니라 환경을 가열합니다. 연구팀은 국소적인 고온이 또 다른 활성 물질인 BNN-6을 활성화하여 소포체의 채널을 여는 산화질소 분자를 방출한다고 설명합니다.
종양 세포주를 이용한 성공적인 실험 이후, 연구팀은 종양이 이식된 쥐를 대상으로 주사 가능한 제형을 테스트했습니다. 생체적합성 약물 조합을 만들기 위해 연구자들은 신체에 무해하지만 종양 세포에 의해 인식되어 세포 내로 운반될 수 있는 작은 변형 다공성 실리카 비드에 활성 성분을 포장했습니다. 연구진은 쥐의 혈류에 구슬을 주입한 후 종양 내에 약물이 축적되는 것을 관찰했습니다. 근적외선을 조사하면 작용 메커니즘이 성공적으로 촉발되었으며, 이 제제를 받은 쥐의 종양은 며칠 후에 사라졌습니다.
저자들은 이러한 이온 유입 방법이 유사한 메커니즘으로 칼슘 이온 채널과 다른 이온 채널을 활성화시켜 새로운 치료법을 찾을 수 있기 때문에 관련 생물의학 연구 분야에도 적용될 수 있다고 강조한다.
컴파일된 소스: ScitechDaily