신약 후보물질 기능 세포안에서 본다

미 디트라니 특사 “제안 오면 거부 안해”

국내 연구진이 신약 후보물질의 기능을 세포 안에서 실시간으로 확인할 수 있는 획기적인 기술을 개발했다.

김태국(41) 한국과학기술원(카이스트) 생명과학과 교수는 30일 “신약 후보물질에 자성체를 붙여 세포에 넣은 뒤 여기에 자석을 갖다 대면 이 물질과 결합한 다른 물질이 함께 끌려온다는 원리를 이용해 세포 안에서 다양한 물질의 결합을 실시간으로 측정하는 ‘매직’이라는 기술을 개발했다”고 밝혔다. 김 교수 팀은 철에 코팅을 한 50나노미터 크기의 자성체와 신약 후보물질을 합성한 뒤 세포 안에 넣고, 세포 안의 특정 단백질에 형광물질(태그)을 붙여 이들이 결합하는 것을 현미경으로 확인하는 방식을 썼다. 김 교수의 연구논문은 과학저널 <사이언스> 1일치에 실린다.

지금까지 신약 개발은 주로 세포 안의 특정 단백질을 추출해 세포 밖에서 신약 후보물질과의 반응을 확인한 뒤 세포에 주입해 효과를 확인하는 방법을 써 왔다. 그러나 세포 안에서 후보물질이 여전히 특정 단백질과 효율적으로 결합하는지 확인하기 어렵고, 다른 단백질과 결합해 독성을 나타내기도 해 신약개발에 어려움을 겪어 왔다.

김 교수는 “이 기술을 이용하면 생체 안의 구실이 명확하게 밝혀지지 않은 기존 약물의 표적 단백질을 쉽게 찾아낼 수도 있고, 세포 안에서 계속 변화하는 생체대사 활동을 실시간으로 관측하고 유익하게 재조절할 수 있다”고 말했다. 김 교수 팀은 이 기술을 이용해 이미 두 종류의 항암제 후보물질을 찾아내 내년까지 동물실험을 마칠 계획이다. 또 노화세포가 젊은 세포로 바뀌는 기작(과정)을 규명해 곧 특허출원과 함께 관련 논문을 과학저널에 투고할 방침이라고 김 교수는 밝혔다.

김 교수는 서울대 분자생물학과를 졸업하고 미국 록펠러대학에서 박사학위를 받았으며, 1998~2002년 하버드대 교수를 거쳐 2003년 귀국해 카이스트 교수로 있다. 이근영 기자 [e-mail]