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질환 부위의 분자영상과 화학생물학: 형광탐침의 정밀설계에 기초한 암의 높은 선택적 형광영상

전문가 제언: ○ 현재 인체설계도인 인간 게놈 해독이 완료단계에 있으며 앞으로의 화학생물학(chemicalbiology)의 연구는 게놈의 기능 해석이 주축으로 될 것으로 본다. 포스트게놈 시대에서 생체분자의 기능 해석을 위해서는 형광탐침(fluorescent probe) 관련 기술의 확립이 필연적이다. 생체현상을 이해하는 수단으로는 살아있는 상태에서 세포 또는 개체 내에서의 분자거동을 관찰할 수 있는 수단의 개발이 불가결하다. 형광탐침이나 형광현미경을 이용한 관찰수법은 살아있는 세포 내에서 일어나는 현상을 살아있는 상태로 직접 관찰할 수 있는 가장 강력한 수단이라 생각할 수 있다.

○ 본 논문은 Y. Urano 등이 개발한 암세포를 검출하여 영상화할 수 있는 형광물질 및 그를 이용한 탐침을 정밀하게 설계할 수 있는 방법을 제시하고 있다. 개발된 형광탐침 AM-TG-βGal은 비교적 지용성이 높아서 생세포막의 투과가 가능할 뿐만 아니라 신호증폭이 매우 크기 때문에 다른 관측기법으로는 달성하기 어려운 미소한 암 부위도 높은 선택성을 가지고 검출하여 영상화하는 것이 가능하므로 이 기술의 확립은 암세포의 관찰에 크게 공헌할 것으로 기대된다.

○ 생체영상에 의한 세포기능의 가시화는 목표하는 극히 미세한 단백질만을 어떤 수법에 의해 어떻게 간편하게 찾아내고 또한 다채로운 형광펜으로 채색하여 명확하게 검출할 수 있는가가 관건이라고 본다. 형광탐침 등 진단시약의 개발은 의학자는 물론이지만 물리학자, 유기화학자 등 관련 분야의 전문가들이 분야를 초월한 융합된 힘을 합쳐서 개발에 성공해야 그 시너지 효과가 크다. 예를 들면, 물리학자들이 암세포의 뇌경색과 관련된 체내 효소의 역동적인 변화를 규명하면 이어서 유기화학자가 이들 암세포가 좋아하는 형광탐침을 개발하고, 의학자들에 의해 환자 몸에 주입한다. 암세포는 형광물질을 흡수하여 형광색을 띠게 되어 모니터로 환자 체내를 들여다보면 암세포의 변화를 지속적으로 관찰할 수 있다. 특히 향후에는 화학적 기술의 진전에 의한 신규의 형광채색 수법의 개발과 생화학적 지식에 의해 적절한 평가수법을 구축하여 미지의 생명현상에 대한 보다 많은 부분을 영상에 의해 해명하는 것이 중요한 과제이다.

저자: Yasuteru Urano
자료유형: 학술정보