고려대, 종양 표적 전기화학 플랫폼 ‘ESCoRT’ 개발

[캠퍼스人+스토리] 일산화질소 조절로 암세포 정밀 제거 가능성 열어

(왼쪽부터) 원찬주 석박통합과정 (제1저자, 고려대학교), 김소진 석박통합과정 (제1저자, 고려대학교), 곽동빈 석박통합과정 (제1저자, 고려대학교), Stefan Ringe 교수(교신저자, 고려대학교), 김준곤 교수(교신저자, 고려대학교), 진경석 교수(교신저자, 고려대학교). /고려대

고려대학교는 진경석 고려대 화학과 교수와 김준곤 교수, 스테판 링에(Stefan Ringe) 교수로 구성된 공동 연구팀이 종양 세포 치료를 위한 새로운 기체 발생 전기화학 플랫폼 'ESCoRT'를 개발했다고 4일 밝혔다.

이 플랫폼은 종양 세포를 보다 정확하게 표적화하고 제거할 수 있는 혁신적 기술로 주목받고 있다.

이번 연구 결과는 지난달 26일 세계적 학술지 'Angewandte Chemie International Edition'에 온라인 게재됐다.

일산화질소(Nitric Oxide, NO)는 신경전달 물질로서 세포막을 쉽게 통과하며 다양한 생물학적 작용을 한다. 특히 농도에 따라 종양 성장 촉진 또는 강력한 항암 효과를 나타낸다. 그러나 일산화질소는 빠르게 분해되고 효과 범위 조절이 어려워 종양 치료 연구에 제한이 있었다. 기존 연구는 화학적 기법으로 기체를 이용해 공간적 변화를 관찰했으나, 조절이 미세하지 않아 정확도가 떨어지는 한계를 지녔다.

이를 극복하기 위해 공동 연구팀은 철 산화물 기반의 질산염 환원 나노 촉매를 새로 개발한 전기화학 플랫폼에 적용했다. 세포 수송 시뮬레이션과 생존율 실험을 통해, 질산염의 전기화학적 환원 과정을 통한 일산화질소 생성이 종양 세포에 미치는 효과를 체계적으로 분석했다.

특히 연구팀은 일산화질소의 생성량, 반응 시간, 유효 범위 등의 변수가 종양 세포 사멸에 결정적 영향을 미칠 수 있음을 발견했다. 이를 바탕으로 개발된 'ESCoRT' 플랫폼은 일산화질소의 발생 플럭스와 전해 시간, 유효 거리 등을 정밀하게 조절할 수 있어, 종양 세포를 보다 효과적으로 연구하고 치료할 수 있는 가능성을 열어준다.

이 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단, 한국전력공사, 동그라미재단의 지원을 받아 수행됐다.