브라질 말벌의 독, 강력한 항암성분 있어
브라질에 서식하는 사회성이 강한 말벌의 일종인 Polybia paulista는 약탈자로부터 자신을 보호하기 위해 독을 생산하는데 그 독이 강력한 항암성분을 함유하고 있다. 최근에 발표된 연구는 이 독의 독소인 MP1이 어떻게 정상적인 세포는 해치지 않으면서 암세포만 골라 죽이는지를 밝혔다. MP1이 암세포 표면에 비정상적으로 분포되어있는 지질과 상호작용을 해서 구멍을 뚫게 되고 그 구멍을 통해 세포 기능에 결정적인 분자가 새어나가 버리도록 만든다.

세포막의 지질 조직을 공격하는 암 치료 방법은 완전히 새로운 유형의 항암 치료제가 된다고 이 논문의 공동 선임저자인 영국 리즈 대학교의 폴 빌즈가 말했다. 이게 암을 치료하기 위해 여러 가지 약물을 동시에 사용해서 암세포의 다른 부위들을 동시에 공격하는 새로운 병용요법을 개발하는 데 유용할 것이라고 그는 부언했다.

MP1은 박테리아의 세포막을 부셔서 미생물 병원균에 대항한다. 뜻밖에도 이런 항미생물 펩티드가 인간을 암으로부터 보호해줄 가망이 있는 것으로 드러났다. 즉 그게 전립선암과 방광암 세포의 성장을 억제하고 또 다약제 내성 백혈병 세포의 성장도 억제할 수가 있는 것으로 드러난 것이다. 그러나 지금까지는 어떻게 MP1이 정상적인 세포는 해치지 않으면서 암세포만 선별적으로 파괴하는지가 분명하지 않았다.

빌즈와 또 다른 공동 선임저자인 브라질 상파울루 대학교의 호아오 루기에로 네토는 그 이유가 암 세포막의 특이한 성질과 관련이 있을 것으로 의심했다. 건강한 세포의 막에는 PS와 PE라 불리는 인지질이 세포의 안쪽으로 향하는 내부 막에 존재한다. 그러나 암세포에서는 PS와 PE가 세포의 주변으로 향하는 외부 막에 자리 잡고 있다.

연구진은 일부 세포막은 PE나 PS를 포함하고 있는 세포막 모형을 만들어서 MP1에 노출시켜보아서 자신들의 이론을 테스트해보았다. 그들은 광범한 영상과 생물리학 기술을 이용해서 세포막에 미치는 MP1의 파괴적인 영향의 특징을 파악했다. 두드러진 것은 PS가 있으면 MP1이 세포막에 결합하는 것이 7~8배나 증가된 것이다. 그 반면에 PE의 존재는 구멍의 크기를 20~30배 증가시켜 MP1이 세포막을 신속하게 파괴하는 능력을 20~30배나 증가시켰다.

이렇게 큰 구멍은 불과 몇 초 만에 생기는데 RNA나 단백질과 같은 결정적인 분자들이 쉽게 세포에서 빠져나갈 정도로 크기가 컸다고 네토는 말했다. PE가 존재할 때 펩티드가 투과성을 엄청나게 증가시키고 세포막에 있는 구멍의 크기를 엄청나게 증가시키는 것이 놀랍다고 네토는 부언했다.

앞으로 연구진은 MP1의 아미노산 서열을 변경시켜서 펩티드의 구조가 그 기능과 어떻게 연관되어있는지를 살펴보고 또 추가로 임상적인 목적을 위해 펩티드의 선택 능력과 효력을 개선시킬 수 있는지를 살펴볼 예정이라고 한다. 이 펩티드의 작용 메커니즘을 이해하면 이 펩티드를 의학에 사용할 수 있는 가능성을 추가로 평가하는 실용화 연구에 도움이 될 수 있을 것이라고 빌즈는 말했다.

이 펩티드가 실험실에서 정상세포에는 독성이 없지만 암세포에게는 선택적인 것으로 드러나서 안전할 가능성이 있지만 그걸 입증하려면 추가적인 연구가 필요하다고 빌즈는 부언했다.

출처: N. B. Leite et al., "PE and PS Lipids Synergistically Enhance Membrane Poration by a Peptide with Anticancer Properties" Biophysical Journal, 2015; 109 (5): 936-947.