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유전자 전달과정 모방 '암 진단 복합체' 합성

작성자 : healthy|발행일 : 2017-11-30|조회 : 19|댓글 : 0

이종범 서울시립대 연구팀 '생체 친화 DNA-무기물 복합' 성과

 

왼쪽은 생체 효소의 DNA 복제 공정을 활용해 다양한 기능을 갖는 생체 친화적 DNA 기반 무기 복합체를 제작하는 과정. 오른쪽은 해슬백 포테이토와 유사한 구조를 갖는 DNA-망간 복합체를 전자주사 현미경으로 본 모습. 표면적이 넓어 다량의 유전자 치료제를 탑재할 수 있는 게 특징이다. [한국연구재단 제공=연합뉴스]

한국연구재단은 이종범 서울시립대 교수 연구팀이 유전자(DNA) 복제과정을 활용한 생체 친화적 DNA-무기물 복합체를 합성했다고 30일 밝혔다.

유전자 치료제나 자기공명영상(MRI) 조영제를 개발하려면 사람에게 해롭지 않은 동시에 치료제 전달·조영 효과가 뛰어난 소재가 필요하다.

조영은 MRI나 컴퓨터단층촬영(CT) 검사 때 조직이나 혈관을 잘 볼 수 있도록 영상 대조를 크게 하는 효과다.

연구팀은 사람 DNA 전달과정을 모방한 화학적 합성 방식을 개발했다.

DNA 복제과정에서 부산물로 생산되는 파이로인산염을 통해 핵산과 무기물의 자가조립을 유도한 게 성과의 핵심이다.

일반적으로 DNA 복제 효소는 복제과정에서 무기물 중 마그네슘 이온을 보조인자로 사용한다.

연구팀은 성질이 비슷한 다른 무기 이온 역시 보조인자로 사용할 수 있을 것이라는 점에 착안해 연구를 시작했다.

망간, 코발트, 마그네슘 등 다양한 무기 이온을 후보로 선정해 여러 가지 복합체를 생성했다.

이중 핵산-망간 복합체는 해슬백 포테이토(감자를 얇고 길게 잘라 만든 요리) 처럼 표면적이 넓어서 각종 약물도 탑재할 수 있었다고 연구팀은 설명했다.

암세포 인식 DNA-망간 복합체 생성과정 모식도(A)와 암세포 표지 효과(B). 암세포 특이적 MRI 조영 증강 효과(C)와 생쥐 주입 시 하대정맥 조영 증강 효과(D) [한국연구재단 제공=연합뉴스]

 

연구팀이 내놓은 DNA-무기물 복합체는 생체 친화적 소재로 이뤄진 데다 대량의 유전정보를 담을 수 있어, 앞으로 줄기세포 생성을 위한 유전자 전달 등에 사용할 수 있을 것으로 전망된다.

이종범 교수는 "인체에 무해한 DNA 기반 생체 친화적 인체 조영·암 진단 기술 기반이 마련된 셈"이라며 "질병 진단이나 유전자 치료제 연구 속도를 성공적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

연구는 이진우 포스텍 교수, 한정우 서울시립대 교수, 이호영 서울대 교수 연구팀과 공동으로 진행했다.

과학기술정보통신부·한국연구재단 바이오·의료기술개발사업 등 지원으로 수행한 연구의 성과 논문은 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈'(Advanced Functional Materials)에 실렸다.

 

출처 : http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2017/11/30/0200000000AKR20171130030900063.HTML?input=1195m

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