염증을 감지하는 새로운 방법

거의 모든 질병에는 염증 요소가 있지만, 혈액 검사를 통해 인체의 특정 장기나 조직의 염증을 정확히 찾아낼 수는 없습니다.

이제 케이스 웨스턴 리저브 대학의 연구자들은 항체를 사용하여 염증을 감지하는 방법을 개발했으며, 이는 심장병, 알츠하이머병 및 다양한 암과 같은 질병 특이적 바이오마커에 대한 혈액 검사로 이어질 가능성이 있습니다. 그들의 획기적인 발견은 또한 약물 발견에 대한 희망을 줍니다.

케이스 웨스턴 리저브의 화학과 교수인 그렉 토흐트로프는 "이 연구는 미래 연구를 위한 놀라울 정도로 많은 경로를 열어줍니다."라고 말했습니다. "이것은 염증을 더 잘 이해하고 질병을 탐지하는 데 직접적으로 도움이 될 뿐만 아니라 새로운 약물을 발견하는 데에도 도움이 될 것입니다."

토흐트로프가 이끈 이 연구는 오늘 미국 국립과학원 회보(PNAS) 에 게재되었습니다.

염증은 흔적을 남긴다

토흐트로프는 DNA, 단백질, 지질을 손상시킬 수 있는 고반응성 산소 함유 화학 물질인 활성 산소종(ROS)과 상호 작용하여 형성되는 특정 화합물이 매우 독특한 방식으로 반응하여 항체를 사용하여 검출할 수 있다는 것을 발견했습니다.

염증이 일어나는 동안 면역 세포는 박테리아와 다른 병원균을 죽이기 위해 ROS를 생성합니다. ROS는 자외선, 오염, 방사선 및 흡연과 같은 환경 요인에 노출되어 생성될 수도 있습니다. 과도한 ROS는 세포와 조직을 손상시킬 수 있습니다.

토흐트롭과 동료들은 ROS가 모든 세포막에 존재하는 지방산인 리놀레산과 반응하여 RNA, DNA, 단백질에 결합할 수 있는 에폭시케토옥타데칸산(EKODE)이라는 화합물을 형성하는 방식을 조사했습니다.

Tochtrop은 EKODE가 이전에는 설명되지 않았던 방식으로 핵산 시스테인과 반응하여 안정적인 결합을 형성한다는 것을 발견했습니다. 그런 다음 이러한 화합물은 뇌, 심장, 간 및 기타 장기와 같이 산화 스트레스를 겪는 신체 전체의 조직에 축적됩니다. Tochtrop은 마우스 모델에서 이러한 화합물에 대한 항체를 개발했으며 마우스와 인간 모두에서 다양한 조직에서 다양한 유형의 EKODE가 축적되는 것을 감지할 수 있었습니다.

"이것이 매우 흥미롭고 잠재적으로 가치 있는 이유는" Tochtrop이 말했습니다. "다른 조직과 장기에서 고유한 화합물과 농도를 감지할 수 있기 때문에 혈액 검사로 다양한 질병을 감지할 수 있는 잠재력이 있다는 것입니다."

이 검사는 당뇨병에 대한 A1C 검사와 유사할 수 있는데, 이는 혈액 내 포도당으로 코팅된 헤모글로빈의 비율을 측정하여 지난 3개월 동안 혈액을 순환하는 포도당 수치를 나타냅니다. EKODE 검사는 특정 장기의 비정상적인 산화 스트레스를 드러낼 수 있습니다.

질병별 바이오마커 검색

Tochtrop에 따르면 다음 단계는 다양한 장기와 조직에서 다양한 EKODE 표적을 식별하여 바이오마커를 특정 질병과 연관시키는 것입니다. 그는 특히 시력에 영향을 미치는 연령 관련 황반변성이나 당뇨성 망막증에 반응하여 눈에서 생성되는 EKODE에 관심이 있습니다.

토흐트로프는 이러한 바이오마커가 이전에 발견되지 않았던 이유를 이렇게 설명했습니다. "우리는 처음에 바이오마커를 찾기 위해 실험실에서 많은 도구를 개발해야 했습니다."

연구진은 EKODE 모델 화합물을 합성한 다음 이들이 다양한 아미노산과 어떻게 반응하는지 연구했습니다. 그리고 시스테인은 EKODE가 일정 시간 동안 결합되는 유일한 아미노산이라는 것을 발견했습니다.

"우리는 시스템의 내재적 화학을 살펴보고 무엇이 형성될지 예측한 다음 검색했습니다."라고 그는 말했습니다. "매우 중요한 전환적 의미가 있지만, 이것은 사물을 첫 번째 원칙에서 보는 것이 임상 시험 개발을 위한 다음 단계에 실제로 정보를 제공할 수 있는 방법의 예입니다."

새로운 약물을 발견할 수 있는 잠재력

또한, 약물 개발자들은 반응성 시스테인을 찾고 있기 때문에 이 연구는 약물 발견에도 도움이 될 수 있습니다.

"반응성 시스테인을 식별하는 것은 지금 당장 약물 발견의 핵심입니다."라고 그는 말했습니다. "이것은 약물 발견의 대상이 될 수 있는 많은 반응성 시스테인을 발견하는 데 도움이 될 수 있으며, 이는 우리 연구의 귀중한 파생물입니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/02/250206134600.htm