플라즈마 이용한 종양 치료 가능해진다

김철호·김선용 아주대의료원 교수 연구팀, 두경부암 치료 위한 실마리 제시
난치성 종양으로 꼽히는 두경부암의 치료를 위한 실마리가 제시됐다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 김철호·김선용 아주대학교의료원 교수 연구팀이 플라즈마가 두경부 암세포의 라이소좀 활성을 억제해서 종양치료에 효능이 있다는 사실을 규명했다고 24일 밝혔다. 

라이소좀은 가수분해 효소를 많이 지니고 있어 세포의 불필요한 물질들을 분해하는 세포내 작은 기관으로 꼽힌다. 

두경부암이 발생하는 부위는 음식을 삼키고, 호흡하고, 목소리를 내는 기관이기 때문에 수술이 어렵고, 치료 후 여러 가지 해부학적, 기능적 장애가 남는 경우가 많다. 따라서 새로운 치료기술과 기기의 개발이 중요하다.

플라즈마는 전자와 이온이 분리되어 균일하게 존재하는 상태이다. 흔히 고체, 액체, 기체 이외의 제4의 물질상태라고 일컫는다.

플라즈마는 암조직에만 특이하게 작용하며, 부작용이 거의 없고 안전하다는 특징이 있다. 그러나 플라즈마의 작용기전에 대한 연구 근거가 부족해서 의료기기 개발로 연계되기에는 제한이 있었다.

플라즈마 상태의 처리수를 두경부 암세포에 처치하면 암 성장이나 촉진에 중요한 역할을 한다고 알려진 HSPA5 단백질이 감소한다. 이 단백질이 감소하면 라이소좀의 활성이 억제되고, 결국 암세포 사멸로 이어진다.

연구팀은 기존에 MUL1 단백질이 두경부 암세포에서 특이적으로 발현이 억제되어 있지만 플라즈마에 의해 발현이 촉진된다는 사실을 규명한 바 있다. 이어 플라즈마 처리수가 MUL1의 발현을 유도하면서 HSPA5의 유비퀴틴화를 촉진시켜 분해를 유발시킨다는 사실을 알아냈다.

플라즈마는 정상조직에는 영향이 없고 암세포 특이적으로 작용하기 때문에 플라즈마를 이용한 암치료법 개발과 임상연구 활성화에 기여할 전망이다.

김철호 교수는 "이번 연구를 통해 플라즈마를 활용한 '플라즈마 의학' 연구가 활성화 될 것"이라며 "향후 플라즈마 기반 의료기기가 미래 의료기기 시장에 중요한 위치를 차지할 것"이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 기초연구지원사업 지원으로 수행됐으며, 생물학 분야 국제학술지인 '오토파지(Autophagy)'에 지난해 12월 20일자로 게재됐다.

종양동물모델에서 플라즈마 처리수의 항암효능 검증 결과.<자료=한국연구재단 제공>종양동물모델에서 플라즈마 처리수의 항암효능 검증 결과.<자료=한국연구재단 제공>
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