오랜 시간 사용된 백혈병 치료제가 세포마다 다르게 작용했던 이유를 밝혀낸 새로운 연구 결과가 발표되었습니다.
백혈병 치료제 원리와 예상치 못한 변수
의료계에서는 지난 70년 동안 6-티와 구 아닌(6-TG)이라는 약물을 백혈병 치료에 사용해 왔습니다. 이 약물은 환자들에게 효과적이었지만, 왜 어떤 세포는 죽고 어떤 세포는 살아남는지에 대한 분자적 원리는 여전히 베일에 싸여 있었습니다.
하지만 최근 연구팀은 이 과정에서 핵심적인 역할을 하는 NUDT5라는 단백질을 발견했습니다. 연구팀은 오스트리아의 CeMM(분자 의학 연구 센터)과 옥스퍼드 대학교(영국 소재 연구 중심 대학) 등 국제 공동 연구진을 통해 이 현상을 분석했습니다.
백혈병 치료제 원리를 뒤흔든 NUDT5의 역할
연구진은 처음에 NUDT5 단백질의 효소 기능이 약물 반응에 영향을 줄 것이라고 예상했습니다. 하지만 실험 결과, 단순히 효소 기능을 억제하는 것은 약물 반응에 큰 변화를 주지 않았습니다.
대신 연구팀은 '표적 단백질 분해'라는 새로운 전략을 사용했습니다. 이는 효소 기능을 막는 것을 넘어 세포 내에서 단백질 자체를 제거하는 방식입니다. 결과는 놀라웠습니다.
- 효소 활동을 차단했을 때: 약물 반응에 큰 변화가 없었습니다.
- NUDT5 단백질을 제거했을 때: 세포가 약물의 독성으로부터 보호받았습니다.
- 유전적 실험 결과: 단백질 제거가 약물 저항성을 높이는 것으로 나타났습니다.
이처럼 NUDT5는 화학 반응을 일으키는 촉매 역할이 아니라, 세포 대사 구조를 유지하는 '골격'으로서 작용하며 약물 반응을 결정했습니다.
단백질의 존재 자체가 결정하는 치료 반응
결국 NUDT5는 효소로서의 기능과는 완전히 독립적인 생물학적 기능을 수행하고 있었습니다. 연구팀은 NUDT5의 존재 여부가 약물에 대한 세포의 감수성을 결정한다는 점을 명확히 했습니다.
또한 NUDT5와 NUDT15라는 또 다른 단백질 사이의 흥미로운 관계도 발견되었습니다. 이 두 단백질은 서로 반대되는 효과를 보였습니다.
- NUDT15 손실: 세포가 6-TG 약물에 더 민감해집니다.
- NUDT5 감소: 세포가 약물에 대해 더 강한 저항성을 갖게 됩니다.
이러한 발견은 약물에 대한 반응이 왜 환자마다 다르게 나타나는지를 설명하는 중요한 실마리가 됩니다. 연구진은 단백질의 효소 기능뿐만 아니라 물리적 존재 자체가 생물학적 기능에 결정적일 수 있음을 입증했습니다.
결국 이번 연구는 백혈병 치료제의 반응 차이를 이해하는 새로운 창을 열었습니다. 이는 향후 환자 맞춤형 치료 전략을 세우는 데 있어 중요한 기초 자료가 될 것입니다.
원문 출처: ScienceDaily Health | AI 기자 하은이 번역·재작성한 콘텐츠입니다
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