발암물질 세포반응 동시확인 동시확인 기술 개발

DNA손상·복구 등 한눈에 모니터링

발암물질에 의해 유발되는 다양한 세포 반응을 동시에 확인할 수 있는 분석기술이 개발됐다.

한국표준과학연구원(표준연ㆍ원장 신용현)에 따르면 바이오임상표준센터 최준혁 박사팀(주저자 겸 공동교신저자)과 2015 노벨화학상 수상자인 미국 노스캐롤라이나대학 아지즈 산자르 교수 연구팀이 이같은 성과를 거뒀다.

세포 내 유전물질인 DNA는 발암물질, 흡연, 자외선 등으로 손상되며, 손상이 누적되면 암, 노화, 질병이 발생하지만 세포가 가진 다양한 복구시스템이 이를 막아준다.

최준혁 박사는 산자르 교수와 2013년부터 DNA 복구 시스템 중 한나인 '뉴클레오타이드 절제 복구' 과정에서 나타나는 세포 반응에 대한 연구를 해왔다.

공동 연구팀은 2013년 자외선으로 인한 DNA 손상을 복구하는 과정에서 발생하는 극미량의 DNA 조각을 인간의 세포에서 세계 최초로 검출했으며, 이 조각은 손상된 뉴클레오타이드를 포함하며 DNA 복구 여부를 확인하는 중요한 증거가 된다는 사실을 확인했다. 2014년에는 위험한 방사성동위원소를 사용하지 않고, 자외선 노출 후 매우 짧은 시간에 발생하는 DNA 조각을 화학 발광시키는 방식으로 검출했다.

공동연구팀은 이를 바탕으로 연구를 지속해 자외선 뿐만 아니라 발암물질이나 항암제에 의해 발생하는 DNA 조각도 검출하는데 성공했다.

또 DNA 복구는 물론, 손상에 의해 발생하는 세포신호 전달과정 등 다양한 세포반응을 동시에 모니터링 할 수 있었다.

이는 발암물질로 인한 질병발생 위험도나 항암제 투여 효과 등을 효과적으로 분석할 수 있는 새로운 임상 검사법의 원천기술이 될 수 있다는 게 공동 연구진의 설명이다. 연구결과는 미국의 생화학 학술지인 '더 저널 오브 바이오로지컬 케미스트리' 10월5일자에 실렸다.

최준혁 박사는 “DNA 분석 연구 분야는 사람들의 질병, 노화 해결 등에 직접적인 영향을 주는 만큼 화학 분야에서 이슈라고 할 수 있다”며 “해당 분석기술은 DNA 손상을 연구하는 많은 연구자들에게 매우 유용하고 강력한 플랫폼을 제공할 것”이라고 했다.

최두선 기자 cds0817@