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아주대학교는 생체 환경에서 화합물인 '비스하이드록시 트랜스 사이클로옥텐'(C2TCO)을 활용해 약물의 방출 시간과 위치를 정밀하게 제어할 수 있는 기술을 교내 연구팀이 개발했다고 26일 밝혔다.

이번 연구 성과는 체내에서 정해진 두 물질끼리만 결합하도록 하는 '생물직교성 클릭 화학' 기술과 연관돼 있다.

아주대 첨단바이오융합대학·대학원 분자과학기술학과 소속 김은하·김욱·유태현 교수 공동 연구팀은 해당 기술을 구현하기 위한 여러 방식 가운데 '클릭 투 릴리즈'(click-to-release)라는 기법을 더욱 단순하고 효율적인 방식으로 구현하는 데 중점을 뒀다.

이 기법을 활용하면 설계자가 원하는 반응을 통해 약물이나 형광물질 등을 원하는 시점과 장소에 떨어뜨려 방출할 수 있다.

항체에 약물을 달아 주사한 뒤 이 약물이 암 조직 주변에 도달했을 때 다른 약물을 복약하도록 하면 두 물질이 활성화되도록 설계하는 것도 가능하다.

과거 이 기법에는 '트랜스 사이클로옥텐'(TCO)을 활용했는데, 연구팀은 이 물질의 개량형인 생체적합성 링커 화합물 '비스하이드록시 트랜스 사이클로옥텐'을 간단하고 안정적인 방식으로 합성하는 데 성공했다.

아울러 이러한 합성 기술을 토대로 형광체가 부착된 항체를 만든 뒤, 유기 화합물 테트라진을 활용해 형광 신호를 원하는 시점에 제거했다고 설명했다.

이를 통해 하나의 세포 샘플을 반복해서 다양한 항체로 염색하거나 관련 신호를 제거할 수 있는 '다중 사이클 면역형광이미징' 또한 가능함을 입증했다고 덧붙였다.

또 연구팀은 암세포 표면 단백질인 PD-L1을 표적하는 치료용 항체 아테졸리주맙에 세포 독성 약물을 연결한 항체-약물 접합체를 개발했다고 전했다.

이 접합체는 테트라진 처리 시 표적 부위에서만 약물을 정밀하게 방출할 수 있어 부작용을 줄이고 약효를 극대화할 수 있다고 부연했다.

이번 연구 성과는 저명 학술지 '바이오컨쥬게이트 케미스트리'(Bioconjugate Chemistry)의 이달 자 온라인판 표지 논문으로 선정됐다.

연구는 삼성미래기술육성사업, 글로벌기초연구실 사업, 중견연구자사업(연계 신진후속연구), 바이오의료기술개발 사업, 경기도 지역협력연구센터(GRRC), 아주대 교내연구비 사업의 지원을 통해 수행됐다.

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