[파이낸셜뉴스] 포항공과대학교(POSTECH) 화학과·첨단재료과학부·융합대학원 임현석 교수, 서종철 교수 공동 연구팀이 신약 후보물질 발굴 속도를 혁신적으로 높일 수 있는 나노 기술 플랫폼을 개발하는 데 성공했다. 이번 연구는 최근 화학 분야 국제 학술지인 ‘미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)’ 부표지(supplementary cover)로 선정됐다.
15일 POSTECH에 따르면 신약 개발 과정은 보통 하나의 화합물을 한 번에 검증하는 방식으로 진행돼 수년 이상의 긴 시간이 걸린다. 최근 이를 해결하기 위해 등장한 ‘DNA-암호화 라이브러리(DNA-encoded library, DEL)’ 기술은 개별 화합물이 고유한 암호화 DNA 태그와 연결된 형태로 수만, 수억 개의 화합물을 동시에 스크리닝할 수 있어 신약 후보물질 발굴의 효율성을 극대화할 기술로 주목받고 있다.
하지만 DNA의 용해도 문제로 모든 반응이 반드시 물에서만 진행되어야 하고, DNA가 다양한 화학반응 조건에서 쉽게 손상되어 활용 가능한 반응이 극히 제한적이었다.
연구팀은 나노입자 표면에 DNA와 화합물을 결합해 새로운 플랫폼인 ‘NanoDEL (Nanoparticle-Based DNA-Encoded Library)’을 개발했다. 나노입자는 물뿐 아니라 유기용매에서도 안정적으로 분산될 수 있어 기존 라이브러리 기술로 불가능했던 ‘무수반응(moisture-sensitive reactions)’ 등 용매 종류에 상관없이 다양한 화학 반응을 자유롭게 수행할 수 있다. 무수반응은 수분에 민감한 시약을 사용하는 화학 반응으로 신약 후보물질 합성에 널리 활용되고 있다.
또, NanoDEL 기술은 DNA 손상 문제도 해결했다. 기존 기술에서는 DNA가 쉽게 손상되어 활용이 어려웠지만, 이번 기술에서는 한 나노입자에 여러 개의 DNA 태그를 부착함으로써 일부 DNA가 손상되더라도 남아 있는 태그를 통해 분석을 할 수 있도록 설계됐다.
이번 연구는 삼성전자 삼성미래기술육성사업과 과학기술정보통신부 바이오의료기술개발사업의 유전자암호화라이브러리 코어뱅크구축사업의 재정적 지원으로 수행됐다.
jiany@fnnews.com 연지안 기자
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