순천향대는 임정균(나노화학공학과) 교수 연구팀이 세포 내 미토콘드리아에 약물을 전달할 수 있는 새로운 분자 수송체를 개발해 미토콘드리아 관련 질환 치료에 새 지평을 열었다고 19일 밝혔다.

 미토콘드리아는 다양한 질병 치료를 위한 약물의 주요한 표적이 될 수 있는 소기관으로, 많은 과학자가 약물을 미토콘드리아에 효과적으로 전달하는 방법을 연구하고 있다.

 그러나 미토콘드리아는 크기가 0.5∼3㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ)로 매우 작고 세포 내에 넓게 분산돼 있어 약물을 미토콘드리아에만 선택적으로 전달하기는 쉽지 않다.

 임정균 교수 연구팀은 약물이 미토콘드리아가 아닌 세포의 핵, 효소, 기능성 단백질과 같이 다른 곳에 전달되면 약물의 부작용뿐만 아니라 약물 투여량이 증가한다는 문제점에 주목했다.

 연구팀은 이번 연구에서 약물을 세포 내 미토콘드리아까지 정확하게 선택적으로 전달하기 위한 분자 수송체 설계를 통한 새로운 치료 방법을 제시했다.

 세포 내로 약물을 쉽게 전달시킬 수 있는 새로운 분자 수송체를 유기화학적으로 합성해 약물 전달 시스템에 널리 쓰이는 다수의 구아니디늄(Guanidinium) 작용기를 통해 분자 수송체의 세포 내 이동성을 증가시켰다.

 또 분자 수송체에 알라닌-나프탈렌 물질을 붙여서 미토콘드리아에 약물이 선택적으로 전달할 수 있도록 했다.

 이후 분자 수송체에 항종양 항생제 약물을 결합했고 그 결과 약물은 미토콘드리아에 선택적으로 전달돼 기존 항암제 단독보다 약 4배 이상의 암세포 사멸을 발생시켰다.

 임정균 교수는 "앞으로 연구는 분자 수송체가 혈뇌장벽을 투과해 뇌의 미토콘드리아까지 약물을 선택적으로 전달, 뇌세포의 에너지 생성과 미토콘드리아 기능 회복 연구에 중점을 둘 계획"이라고 밝혔다.

 연구 결과는 '미토콘드리아 표적이 가능한 분자 수송체 : 합성, 친유성 효과, 이온 결합체 연구'라는 제목으로 국제학술지 '드러그 딜리버리' 1월호에 실렸다.