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3월 20일, 한국과학기술연구원(KIST) 생체분자인식연구센터 정영도 연구원팀이 이끈 공동연구팀은 세포 내에서 포도당 등의 물질을 운반하거나 근육을 움직이는 생체 분자인 단백질의 특징을 모방해 암세포를 죽이는 ‘나노머신’을 개발했다고 밝혔습니다. 나노머신은 세포 내에서 자유롭게 움직일 수 있는 nm(나노미터●) 단위의 단백질, 유전자 등의 구조체를 말해요. 

연구팀은 2nm 크기의 금 나노입자 주위에 환경에 따라 접거나 펼칠 수 있는 합성 분자들을 붙여 나노머신을 만들었어요. 나노머신은 세포 밖에서는 접혀 있다가 세포막에 닿으면 확 펼쳐지며 세포막을 뚫고 안으로 들어갑니다. 이때 나노머신의 분자가 단백질, 물, 유전자 등이 섞여 있는 세포질과 반응하면 화학적으로 반응성이 뛰어나 주위 분자가 쉽게 반응하는 ‘활성산소’를 만들어내요. 활성산소는 세포를 파괴하는 특성이 있죠.

나노머신이 모든 세포 안으로 들어가지는 않습니다. 연구팀이 나노머신에 ‘걸쇠 분자’를 끼워놓았거든요. 걸쇠 분자는 나노머신의 분자가 일자로 펼쳐지지 못하도록 묶어두는 역할을 해요. 연구팀은 pH●가 6.8 이하인 액체에서만 걸쇠 분자가 나노머신에서 빠지도록 만들었어요. 이는 정상 세포 주위의 pH는 약 7.4인 데 비해, 암세포 등 비정상 세포 주위는 pH가 6.8 정도로 낮기 때문이에요. 걸쇠 분자 덕분에 나노머신은 암세포만 죽일 수 있는 거죠.

이 나노머신을 사용하면 직접 암세포를 파괴할 수 있다는 장점이 있습니다. 정영도 연구원은 “기존 항암치료에서 약물 사용으로 발생하였던 신체의 부작용을 극복할 수 있을 것”이라고 말했습니다.

●1나노미터= 10억 분의 1미터

●pH: 용액의 수소 이온이 얼마나 있는지 나타낸 수치로, pH가 낮을수록 수소 이온이 많이 들어있고 높은 산성을 띤다.