생명연구원, 위암 유발 '헬리코박터균' 치료 후보물질 발굴

위 오가노이드 활용, 감염 초기 위 세포 손상 기전 규명
인산화효소 저해제 'MLN8054'의 치료 효과 검증, 국제학술지 발표

[대전=뉴시스] 헬리코박터 파일로리 감염과 VacA 독소 노출 시 인산화효소(키네이스) 저해제의 효능 모식도.(사진=생명연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 위암 유발 원인으로 꼽히는 헬리코박터 파일로리의 감염치료에 대한 새로운 대안을 제시했다.

한국생명공학연구원은 국가아젠다연구부 손미영 박사팀이 위 오가노이드를 이용해 헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori·헬리코박터균) 감염에 의한 위 세포 손상기전을 규명하고 새 치료 후보물질을 발굴했다고 12일 밝혔다.

헬리코박터균은 세계보건기구(WHO) 지정 1급 발암물질이며 헬리코박터균 감염환자는 일반인보다 위암에 걸릴 위험도가 3~6배 높은 것으로 보고 되고 있어 위암 예방과 위암의 진행을 막기 위한 효과적인 치료법 발굴이 요구되고 있다.

현재 헬리코박터균 감염증 치료에는 항생제로 헬리코박터균을 제거하는 방법이 가장 널리 이용되고 있으나 헬리코박터균은 위장 점막의 표면이나 위 점액에 존재해 치료약물이 균이 있는 곳까지 충분히 도달하지 못하는 경우가 많으며 여러 차례 항생제에 노출이 된 적이 있는 경우 내성이 생겨 치료가 쉽지 않다.

특히 제균 치료만으로는 손상된 위 점막을 복구할 수 없고 유익균까지 제거되는 부작용이 있어 손상된 위 점막을 회복할 수 있는 치료제 개발이 필요하다.

이번에 연구팀은 3차원 위 오가노이드를 활용해 헬리코박터균 감염 초기에 일어나는 위 점액세포 손상기전을 규명하고 감염으로 손상된 위 세포를 회복을 돕는 치료제 후보물질을 발굴했다.

연구팀은 헬리코박터균이 체내에 침입 시 처음 자리잡는 위 전정부(antrum)의 특징을 갖는 전분화능 줄기세포 유래 3차원 위 오가노이드 제작에 성공, 헬리코박터균이 분비하는 VacA(세포 공포화독소)에 의한 변화를 관찰해 위 점막 세포 미토콘드리아의 기능저하 현상을 밝혀냈다.

또 오가노이드 모델과 생쥐 모델에서 인산화효소(kinase) 저해제인 MLN8054가 VacA 독소뿐만 아니라 미생물 감염으로 손상된 위 상피세포를 회복하게 한다는 사실을 규명했다. 이를 통해 헬리코박터균에 의한 위 손상 치료 후보물질로서의 활용 가능성을 확인했다.

기존 항생제를 이용한 헬리코박터균 치료와 병용 활용하면 치료효과를 극대화할 수 있을 것으로 기대되는 이번 연구성과는 지난 9월26일 국제 과학저널 'Biomaterials (IF 12.8)' 온라인 판에 게재됐다.(논문명:Helicobacter pylori VacA-induced mitochondrial damage in the gastric pit cells of the antrum and therapeutic rescue/교신저자:생명연 손미영·박두상·손명진 박사/제1저자:생명연 손예슬·이무승 박사, 경북대 권용환 교수)

연구책임자인 손비영 박사는 "헬리코박터균 관련 연구에는 주로 암 세포주나 마우스 모델이 활용됐는데 이번 위 오가노이드 기반 연구로 그간 한계로 지적되던 종간 특이성과 같은 한계를 극복해 냈다"며 "향후 인체반응 예측을 통해 유효성분을 빠르고 정확하게 도출, 신약개발 성공률을 높일 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

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