인공세포 소기관으로 깊은 곳까지 에너지 공급한다

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 세포 조직 깊은 곳까지 들어가서 약물을 전달하는데 쓸 수 있는 물질을 만들었다.

조윤경 기초과학연구원 첨단연성물질연구단 그룹리더.(사진=기초과학연구원)

기초과학연구원(IBS)은 조윤경 첨단연성물질연구단 그룹리더 연구팀이 살아있는 세포 간 정보전달 물질인 엑소좀을 재설계해서 새포 속에서 에너지를 만들 수 있는 인공 세포 소기관을 개발했다고 13일 밝혔다.

연구팀은 세포 크기의 작은 물방울(droplet) 기반 미세유체 반응기를 이용해 두 종류의 엑소좀이 합쳐지면서 내부 물질끼리 화학반응이 일어나 합쳐지는 것을 확인했다. 엑소좀 내부와 막단백질에 서로 다른 효소를 가진 엑소좀이 반응해 생촉매 반응을 제어했다.

이번에 개발한 인공 엑소좀은 의학적으로 쓸 수 있다. 연구팀은 세포의 에너지 원천인 생체에너지(ATP)를 합성시킬 수 있는 효소들을 인공 엑소좀에 포함시켜 살아있는 세포 내에서 ATP를 만들어내는 인공 합성 엑소좀이 만들어진다는 것을 확인했다.

인공 엑소좀이 유방암 모사 스페로이드의 내부 깊숙한 부분까지 전달된다는 사실도 증명했다. 이로써 인공 엑소좀이 저산소증으로 손상된 세포에 에너지를 공급하는 나노 알약으로 활용될 가능성을 보여줬다.

조윤경 그룹리더은 “인공 엑소좀을 통해 살아있는 세포에 보다 효율적인 물질 전달 방법을 제시했다”며 “앞으로 엑소좀의 내부와 표면에 부가적인 기능을 탑재한 인공 세포 소기관을 만드는 연구를 계속할 예정”이라라고 말했다.

연구결과는 나노분야 국제 학술지인 ‘네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)’에 표지논문으로 14일 0시에 게재됐다.