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UNIST·건국대 연구팀 기술개발… “노인성 질병 치료 새 패러다임 제시”

노화세포 내 미토콘드리아를 표적으로 자기조립체를 통한 노화세포의 사멸을 이끌어내는 연구 모식도. UNIST 제공
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+ 노화세포 내 미토콘드리아를 표적으로 자기조립체를 통한 노화세포의 사멸을 이끌어내는 연구 모식도. UNIST 제공

노화세포만 골라서 제거하는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

울산과학기술원(UNIST)은 화학과 유자형 교수팀과 건국대학교 정해원 교수팀이 노화세포의 미토콘드리아 안에 인공단백질을 형성해 노화세포를 선택적으로 제거하는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

연구팀에 따르면 인간이 노화하면 정상세포는 암세포로 변할 가능성이 커지고, 세포는 이를 막기 위해 자발적으로 노화세포로 변한다.

그러나 노화세포의 축적은 각종 염증을 유발하고, 노인성 질환의 원인이 된다. 또 노화세포의 미토콘드리아는 정상세포와 다르게 산소를 사용하는 과정에서 생성되는 부산물인 활성산소가 과발현돼 있다.

과발현된 활성산소는 이황화 결합을 촉진하게 되고, 분자끼리 결합하는 소중합체(올리고머)를 형성한다.

연구팀은 올리고머의 자기조립을 통해 나선형 구조를 띠는 ‘알파 헬릭스’가 표면에 생기는 인공단백질을 만드는 데 성공했다. 이 구조체는 미토콘드리아 막에 강하게 결합해 막을 파괴하고, 세포의 자가 사멸을 유도하게 된다.
연구에 참여한 UNIST 연구진. UNIST 제공
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+ 연구에 참여한 UNIST 연구진. UNIST 제공

연구팀은 노화세포를 유도해 노인성 건성황반변성을 가진 쥐 모델에 개발한 기술을 적용했다. 그 결과, 노화세포를 효율적으로 제거해 망막 조직의 기능이 정상 범위로 돌아오는 것을 확인했다.

또 연구팀은 자연 노화된 쥐 모델의 망막 조직에서도 노화세포가 선택적으로 제거되는 것도 확인했다.

유자형 교수는 “노화세포의 미토콘드리아를 표적으로 삼아 기능 장애를 유도함으로써 노화세포가 선택적으로 제거되는 것을 실제 실험을 통해 확인했다”며 “기존 노화 치료제와는 다른 접근법으로, 노인성 질병 치료에 새로운 패러다임을 제시할 것”이라고 말했다.

연구 결과는 화학 저널인 ‘미국화학회지’(Journal of the American Chemical Society)에 9월 4일 온라인으로 게재됐다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 중견연구와 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 이뤄졌다.

울산 박정훈 기자