미국 미시시피 대학 연구팀, '플로리다 해삼'에서 항암 물질 발견

암 전이 유발 효소 'sulf-2', 효과적으로 차단

해양생물 유래 신약 개발로 새 항암치료 가능성 열려

'바다의 인삼'으로 불리는 해삼에서 암 확산을 억제할 성분이 발견됐다. 미국 미시시피 대학(university of mississippi)이 주도한 공동 연구팀은 해삼에서 추출한 특정 당(糖) 화합물이 암세포 성장의 핵심 효소인 'sulf-2'를 효과적으로 차단한다는 연구 결과를 발표했다. 이 물질은 기존 항응고제와 달리 출혈 부작용 없이 항암 효과를 낼 것으로 기대된다.

연구팀은 미국 플로리다 해안에 서식하는 해삼(holothuria floridana)에서 추출한 '푸코실화 콘드로이틴 황산(fucosylated chondroitin sulfate)'이라는 당 화합물에 주목했다. 연구는 컴퓨터 모델링을 이용한 시뮬레이션과 실험실 테스트를 병행하는 방식으로 진행되었으며, 조지타운 대학 연구진도 함께 참여했다.

연구 결과, 해삼에서 추출한 당 화합물은 'sulf-2' 효소의 활동을 효과적으로 억제해 암의 전이를 막는 것으로 나타났다. 이러한 효과가 나타나는 이유는 암세포의 특성과 관련이 있다. 암세포는 정상 세포와 달리 'sulf-2' 같은 특정 효소 발현을 늘려 글리칸(포유류 세포 표면을 덮는 당 사슬 구조물) 구조를 바꾼다. 변형된 글리칸은 암세포가 주변 조직으로 쉽게 퍼지도록 돕는다. 따라서 이 효소를 억제하면 암 전이를 막을 수 있다.

이번 연구에서 주목할 점은 이 화합물이 혈액 응고에 영향을 미치지 않는다는 점이다. 'sulf-2' 효소를 조절하는 다른 약물들은 종종 통제 불가능한 출혈 같은 부작용을 일으키지만, 해삼 유래 물질은 그러한 위험이 없는 것으로 나타났다. 또한 해양 생물에서 추출한 성분은 육상 포유류에서 약물 원료를 얻는 전통적 방식보다 바이러스 전파 위험이 없어 '더 깨끗한 자원'이라는 장점도 있다.

연구의 제1저자인 미시시피 대학 생물분자과학과 박사과정의 마르와 파라그(marwa farrag)는 "해양 생물은 육상 척추동물에서는 발견되지 않는 독특한 구조의 화합물을 만들어낸다"며 "해삼의 당 화합물은 다른 유기체에서는 흔히 볼 수 없기 때문에 연구할 가치가 매우 높다"고 말했다. 또한 약리학과 조교수인 조슈아 샤프(joshua sharp)는 "우리가 연구하는 이 특정 분자가 부작용이 없다는 점은 매우 희망적"이라고 강조했다.

이번 연구 결과(heparan-6-o-endosulfatase 2, a cancer-related proteoglycan enzyme, is effectively inhibited by a specific sea cucumber fucosylated glycosaminoglycan, 암 관련 프로테오글리칸 효소인 헤파란-6-o-엔도설파타제 2가 특정 해삼 푸코실화 글리코사미노글리칸에 의해 효과적으로 억제됨)는 지난 6월 국제학술지 '글리코바이올로지(glycobiology)'에 게재됐다.