국내연구진, 체내 지속성 100배 이상 늘린 '항암제 플랫폼 개발' 성공

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST, 총장 김기선) 연구팀이 인공지능(AI)을 이용해 기존보다 우리 몸 안에 100배 이상 오래 머물러 약효를 높일 수 있는 항체조각 기반 항암제 플랫폼을 개발했다.

항체조각에 치료제 등 유용한 물질을 결합해 '항암제 플랫폼'으로 활용하게 될 경우 약효가 크게 향상된 다기능성 약물로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

GIST 신소재공학부 권인찬 교수 연구팀은 항체조각 내부에 있는 두 사슬의 연결 부위에 체내 지속성을 연장시키는 단백질을 삽입한 새로운 형태의 '항체조각 항암제 플랫폼'을 개발했다고 7일 밝혔다.

항체조각은 항체에서 외부 물질과 결합하는 부분으로만 이루어진 단백질로 항체보다 크기가 작아 덩어리 형태의 암에 쉽게 침투할 수 있어 새로운 항암치료제로 떠오르고 있다.

하지만 크기가 작아 체내에서 빨리 제거되면서 항암 효과를 감소시키기 때문에 항체조각을 항암 치료제로 개발하기 위해서는 체내 지속성을 늘리는 것이 관건이다.

권인찬 교수 연구팀은 체내 지속성을 높이기 위해 알부민과 결합하는 단백질을 항체조각의 말단 영역에 연결시켜 왔던 이전의 연구방식에서 벗어나 항체조각 내부의 연결 부위에 이를 삽입하는 구조를 설계했다.

연구팀이 개발한 항체조각은 구글의 자회사 ‘딥마인드’가 개발한 인공지능 기반 단백질 구조예측 프로그램 '알파폴드2(AlphaFold2)'를 이용, 확인한 결과 항체의 기능을 유지하면서도 체내 지속성이 기존의 18분에서 34시간으로 약 114배 증대된 것으로 확인됐다.

권 교수는 "이번 연구에서 개발한 항체조각은 말단 영역에 다른 유용한 물질을 결합하면 다기능성 약물로 확장될 수 있는 항암제 플랫폼"이라며 "치료용 펩타이드, 사이토카인, 항체 등의 물질을 결합해 항체와 약물의 접합체나 이중 항체로 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단(NRF) 중견연구자 지원사업과 GIST 연구원(GRI) 기후변화과제의 지원을 받아 수행됐다. 약학 분야 국제학술지인 '파머스틱스(Pharmaceutics)'에 지난 8월 24일 온라인 게재됐다.

kanjoys@news1.kr