과학자들은 해삼에서 항암 효과가 있는 천연 설탕을 발견했습니다.

최근 UM이 주도하여 Glycobiology에 게재된 연구에 따르면, 해삼에서 발견되는 당 화합물이 암 전이를 막는 열쇠를 가지고 있을 수 있다고 합니다. 출처: Stefanie Goodwiller/University Marketing and Communications

해삼은 바다의 청소부로, 해저를 청소하고 영양분을 다시 물로 재활용합니다. 하지만 이 보잘것없는 해양 무척추동물이 암 확산을 막는 열쇠를 쥐고 있을지도 모릅니다.

미시시피 대학이 주도하여 Glycobiology 에 발표한 연구에 따르면, 해삼에서 발견되는 당 화합물은 암 성장에 중요한 역할을 하는 효소인 Sulf-2를 효과적으로 차단할 수 있다고 합니다 .

"해양 생물은 육지 척추동물에서는 흔히 발견되지 않거나 희귀한 독특한 구조를 가진 화합물을 생성합니다."라고 UM 생물분자과학과에서 박사과정 4학년인 마르와 패러그가 말했습니다.

"그래서 해삼의 당 화합물은 독특합니다. 다른 생물에서는 흔히 발견되지 않죠. 그래서 연구할 가치가 있는 겁니다."

이집트 아시우트 출신이자 이 연구의 주저자인 패럴그는 올 미스와 조지타운 대학의 연구진과 함께 이 프로젝트를 진행했습니다.

인간 세포와 대부분의 포유류 세포는 글리칸이라는 작고 털 같은 구조로 덮여 있는데, 이는 세포 간 소통, 면역 반응, 그리고 병원균과 같은 위협 요소 인식에 도움을 줍니다. 암세포는 Sulf-2를 포함한 특정 효소의 발현을 변화시켜 글리칸의 구조를 변형시킵니다. 이러한 변화는 암의 전이를 촉진합니다.

"우리 몸의 세포는 본질적으로 글리칸 '숲'으로 덮여 있습니다."라고 약리학과 부교수인 비토르 포민은 말했다. "그리고 효소는 이 숲의 기능을 변화시킵니다. 사실상 그 숲의 잎을 가지치기하는 것이죠."

"이론적으로 우리가 그 효소를 억제할 수 있다면 암의 확산을 막을 수 있습니다."

연구팀은 컴퓨터 모델링과 실험실 테스트를 모두 사용하여 해삼 Holothuria floridana의 당(푸코실화 콘드로이틴 황산염)이 Sulf-2를 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 발견했습니다.

"실험적으로 얻은 결과와 시뮬레이션에서 예측한 결과를 비교해 볼 수 있었고, 그 결과는 일관성이 있었습니다."라고 의약화학과 로버트 도르크센 교수는 말했습니다. "이를 통해 결과에 대한 확신이 더욱 커졌습니다."

UM 약리학과 조슈아 샤프 부교수는 다른 Sulf-2 조절 약물과 달리 해삼 화합물은 혈액 응고를 방해하지 않는다고 말했습니다.

"상상하실 수 있듯이, 혈액 응고를 억제하는 분자로 환자를 치료할 경우, 매우 파괴적인 부작용 중 하나는 조절되지 않는 출혈입니다."라고 그는 말했습니다. "그래서 우리가 연구하고 있는 이 특정 분자는 그런 영향을 미치지 않는다는 것은 매우 유망합니다."

해양 기반 암 치료제로서 해삼 화합물은 만들기가 더 쉽고 사용하기도 더 안전할 수 있습니다.

샤프는 "이러한 약물 중 일부는 100년 동안 사용해 왔지만, 화학적 합성은 매우 어렵고 비용도 많이 들기 때문에 여전히 돼지에서 분리하고 있습니다."라고 말했습니다. "그래서 탄수화물 기반 약물을 얻는 데 천연 원료를 사용하는 것이 가장 선호되는 방식입니다."

포민 박사는 돼지나 다른 육지 포유류에서 탄수화물 기반 약물을 추출하는 것과 달리 해삼에서 해당 화합물을 추출하면 바이러스나 기타 유해 물질을 전파할 위험이 없다고 말했습니다.

"더 유익하고 깨끗한 자원입니다."라고 그는 말했다. "해양 환경은 전통적인 자원에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다."

하지만 해삼(일부 변종은 환태평양 지역의 별미로 여겨짐)은 과학자들이 직접 채취하여 의약품을 개발할 만큼 풍부하게 생산되지는 않습니다. 연구의 다음 단계는 향후 시험을 위해 이 당 화합물을 합성하는 방법을 찾는 것입니다.

"이걸 약물로 개발하는 데 있어 문제 중 하나는 수율이 낮다는 것입니다. 해삼을 대량으로 얻을 수 없기 때문입니다."라고 포민은 말했습니다. "그래서 화학적 경로가 필요하고, 그것이 개발되면 동물 모델에 적용할 수 있습니다."

포민 교수는 화학, 약리학, 계산생물학 분야의 연구자들이 참여한 이 과학 연구는 학제 간 협력의 중요성을 강조하며, 암과 같은 복잡한 질병을 다루는 데 있어서 중요한 역할을 한다고 말했습니다.

포민은 "이 연구에는 질량 분석, 생화학, 효소 억제, 계산 등 다양한 전문 지식이 필요했습니다."라고 말하며, "팀 전체의 노력이 필요한 일입니다."라고 덧붙였습니다.

본 연구는 미국 국립보건원(NIH)의 연구비 번호 1P20GM130460-01A1-7936, R01CA238455, P30CA51008 및 S10OD028623에 의해 지원받은 자료를 기반으로 합니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/06/250611084108.htm