생명연 손미영 박사 연구팀, 위암 원인 '헬리코박터균' 치료 후보물질 찾았다
국내 연구진이 위암의 위험을 6배 높이는 헬리코박터균 치료 물질을 발굴해 주목을 받고 있다. 항생제를 이용하던 기존 헬리코박터균 제균 치료에 새로운 대안을 제시하고, 세계 1위를 차지하고 있는 한국 위암 발병률을 낮출 수 있을지 기대가 높다. 한국생명공학연구원 국가아젠다연구부 손미영 박사 연구팀은 위 오가노이드를 이용해 헬리코박터 파일로리(헬리코박터균) 감염에 의한 위 세포 손상 기전을 규명하고, 이를 치료하는 후보물질을 발굴하는 데 성공했다고 12일 밝혔다. 헬리코박터균 감염증은 헬리코박터균이 위장 점막에서 기생하며 위염, 위궤양, 십이지장 궤양 및 위선암 등을 일으키는 질병이다. 전 세계 인구의 약 절반 정도가 헬리코박터균에 감염되어 있는 것으로 알려져 있으며 우리나라 감염률 역시 40~50%로 추정되고 있다. 헬리코박터균은 세계보건기구(WHO)가 지정한 1급 발암물질로, 헬리코박터균 감염 환자는 일반인보다 위암에 걸릴 위험도가 3~6배 높은 것으로 보고되고 있다. 항생제를 이용하던 헬리코박터균 치료 방식은, 위장 점막의 표면이나 위의 점액에 존재하던 균까지 치료 약물이 충분히 도달하지 못하는 한계가 있었다. 특히 제균 치료만으로는 손상된 위 점막을 복구할 수 없고, 유익균까지 제거되는 부작용이 있어 손상된 위 점막을 회복할 수 있는 치료제 개발에 대한 수요가 높았던 상황이었다. 손미영 박사 연구팀은 3차원 위 오가노이드를 활용해 헬리코박터균 감염 초기에 일어나는 위 점액세포 손상 기전을 규명하고, 감염으로 손상된 위 세포를 회복하게 하는 치료제 후보물질을 발굴했다. 헬리코박터균이 체내에 침입 시 처음 자리 잡는 위 전정부(antrum)의 특징을 갖는 전분화능 줄기세포 유래 3차원 위 오가노이드 제작에 성공하며 헬리코박터균이 분비하는 세포 공포화독소(VacA)에 의한 변화를 관찰하여 위 점막 세포 미토콘드리아의 기능 저하 현상을 밝혀내었다. 또 오가노이드 모델과 생쥐 모델에서 인산화효소(kinase) 저해제인 MLN8054가 VacA 독소뿐만 아니라 미생물 감염으로 손상된 위 상피세포를 회복하게 한다는 사실을 규명하며 헬리코박터균에 의한 위 손상 치료 후보물질로서의 활용 가능성을 확인했다. 손미영 박사는 "그동안 헬리코박터균 관련 연구에는 주로 암 세포주나 마우스 모델이 활용되었는데 이번 위 오가노이드 기반 연구로 한계로 지적되던 종간 특이성과 같은 한계를 극복해낼 수 있었다"며 "향후, 오가노이드를 활용하여 인체 반응 예측을 통해 유효성분을 빠르고 정확하게 도출하여 신약개발 성공률을 높일 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 이번 연구성과는 9월 26일 세계적인 과학저널인 'Biomaterials' 온라인 판에 게재되었으며, 과기정통부 사업, 범부처 재생의료기술개발사업, 식약처 첨단 독성평가기술 기반구축사업, 생명연 주요사업의 지원으로 수행됐다. /이세경기자 seilee@metroseoul.co.kr
