고려대, 종양세포 핀셋 제거 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 고려대 연구진이 종양 세포를 정확히 포착, 제거하는 기술을 개발했다.

왼쪽부터 원찬주 석박통합과정 (제1저자, 고려대학교), 김소진 석박통합과정 (제1저자, 고려대학교), 곽동빈 석박통합과정 (제1저자, 고려대학교), Stefan Ringe 교수(교신저자, 고려대학교), 김준곤 교수(교신저자, 고려대학교), 진경석 교수(교신저자, 고려대학교) ※사진=고려대 제공

고려대는 화학과 진경석·김준곤·스테판(Stefan Ringe) 교수팀이 이러한 연구 성과를 얻었다고 31일 밝혔다. 연구 결과는 국제 저명 학술지(Angewandte Chemie International Edition) 10월 26일자로 게재됐다.

일산화질소(Nitric Oxide, NO)는 인체의 신경전달 물질 중 하나로 포막을 통과해 체내 생물학적 시스템과 상호 작용하는 특징이 있다. 특히 암세포 내부 농도에 따라 종양의 발생을 촉진하기도 하지만 우수한 항암효과를 보이는 물질이다.

다만 일산화질소는 효과 범위 측정이 어렵고 빠르게 분해되는 성질을 갖고 있어 종양 세포 치료 연구에 활용하기 어렵다. 이에 기존 연구는 화학적 기법을 활용, 기체를 이용해 공간적 변화를 측정했다. 그러나 해당 요소의 미세 조절이 힘들어 연구의 정확성이 떨어지는 한계가 있다.

공동 연구진은 이를 해결하고자 질산염 환원용 균일 나노 촉매를 연구진이 개발한 전기화학 플랫폼에 적용했다. 또한 실험 결과를 기반으로 세포 수송 시뮬레이션, 세포 생존율 실험을 진행해 일산화질소의 생성이 종양 세포에 미치는 영향을 규명했다.

특히 연구진은 이번 연구에서 기화학 반응시간과 같은 중요한 매개 변수 변화가 종양 세포 사멸에 결정적 역할을 할 수 있는 가능성을 발견했다. 연구 데이터를 통해 일산화질소의 유효 범위, 생성량(시간당 일산화질소 생산 농도) 등의 변수를 모두 감안한 결과다.

고려대는 “연구팀은 일산화질소 농도를 조절해 종양 세포를 정확히 표적으로 삼아 없앨 수 있는 전기화학 플랫폼을 제작했다”며 “이를 활용하면 일산화질소의 발생 플럭스, 전해시간, 유효거리(전극과 세포 간 거리) 조절을 확인할 수 있어 종양 세포 반응 연구·치료에 도움이 될 것”이라고 기대했다.