필리핀GM 우유로 위궤양 및 위암 퇴치

번햄연구소(Burnham Institute)의 Minoru Fukuda박사가 이끄는 국제 연구팀은 인간의 당단백질(glycoprotein)이 헬리코벡터 파이로리(Helicobacter pylori[H. pylori])의 작용을 억제해준다는 사실을 밝혀냈다. 헬리코벡터 파이로리균은 위궤양을 유발하며 발병하는 위암의 90퍼센트와 관련되어 있는 것으로 알려져 있다. 8월 13일 과학잡지에 발표된 이 같은 연구결과는 위궤양과 관련된 만성염증 치료에 새 장(a new way)을 열어주었으며 파이로리균과 관련된 위암의 예방 가능성을 제시해 주고 있다.

전 세계 인구의 50퍼센트 이상이 파이로리균에 감염되어 있으며 그 중 위궤양과 위암에 시달리는 사람들은 각각 2퍼센트와 1퍼센트에 불과하다. 번햄연구소와 일본의 신수대학교(Shinsu University)는 공동으로 파이로리균으로부터 위를 보호하는 방위기제(defence mechanism)를 발견해 냈다.

파이로리균은 대개 위에서 발견되며, 이는 파이로리균이 위를 싸고 있는 표면의 점액층(mucin layer)에서 활발히 번식할 수 있기 때문이다. 이 같은 세균은 드물게 점액층 안쪽의 내층(deeper portion)에서 발견되기도 하며 바로 이곳의 점액세포들은 이전에 Fukuda박사가 복제(to clone)해낸 바 있는 탄수화물 알파(carbohydrate alpha) 1,4-N-acetylglusoseamine와 관련된 O-glycans라고 불리는 특정한 종류의 당단백질을 생산해 내는 것으로 알려져 있다.

과학자들은 알파 1,4-linked  N-acetylgucosamine가 파이로리 균이 많지 않은 위의 깊은 내부쪽 점막층(mucosa lining)에 국한되어 발견되는 만큼, 파이로리균에 의한 감염예방 효과를 기대할 수 있을지 그 가능성에 대해 연구하고 있다.

그들은 점막층 윗부분의 점액과 아랫부분의 점액을 분리해내고 다음과 같은 주요한 차이점을 발견해 냈다: 표면에서 발견되는 점액의 경우 파이로리균(H. pylori)의 성장을 활발히 촉진하는 반면, 아랫부분의 점액의 경우 그 성장을 억제하는 것으로 드러났다. 알파 1-4-linked N-acetylgucosamine에 존재하는 파이로리균은 그 형체를 알아볼 수 없게 되었으며 비활성화 되면서 결국 생명력을 잃어버리고 말았다. 이러한 세포성장고정화효과(cell-growth immobilizing effect)는 세균의 세포벽을 분해하거나 용해(to dissolve or lyse)하는 항생제의 기능과 매우 유사하다.

연구원들은 파이로리균의 세포를 용해시키면서 세균의 세포벽을 분석해 보기 위해 여러 차례 분광분석법(spectrometry)을 사용하여 생화학분석법을 만들어 냈다. 그들은 세균의 세포벽을 이루는 주요한 성분이자 그 성장에 필수적인 요소인,   cholesteryl-alpha-D-glucopyranoside에만 독특하게 작용하는 콜레스테롤을 발견해 냈다.

보 다 심층적인 실험을 통해 알파 1,4-linked N-acetylglucosamine로 싸여 있는 O-glycans가 콜레스테롤을 합성하는 파이로리균의 기능을 억제한다는 사실이 밝혀졌다. “당단백질이 항생제와 같은 기능을 한다는 사실이 밝혀지기는 이번이 처음이다.”라고 Minoru Fukuda박사는 말했다. 그는 그의 연구 인생 20년을 당생물학(glycobiology)과 암을 연구하는데 바쳤다. 이 같이 자연스럽게 발생하는 콜레스테롤은 위궤양치료에 사용될 수 있는 안전한 의약품 개발과 장기적으로는 파이로리균과 관련된 위암예방에 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

Fukuda박사는 향후 유전자변형(genetically engineered) 젖소와 대두를 통해 알파 1,4-linked N-acetylglucosamine로 덮여 있으며 억제기능을 갖는 O-glycans 함유 우유와 대두유를 생산해 낼 수 있을 것으로 보고 있다. 이를 통해 적은 비용만으로 저개발국에서 이 같은 질병에 시달리고 있는 사람들을 도울 수 있게 전망이다. 그는 다음과 같이 말했다. “만일 우리가 이 같은 우유를 생산해 내는데 형질전환 젖소와 식물을 활용할 수 있다면, 우리는 파이로리균의 감염을 완전히 근절할 수 있으며 위암을 퇴치할 수 있게 될 것이다.”

(번역: 바이오안전성정보센터)