| 항말라리아 등 다양한 효과가 있는 개똥쑥의 약 6만 개 코딩 유전자 해독 | ||
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 최근, 상하이교통대학 창장(長江)학자 특별초청 교수 탕커쉬안(唐克軒) 연구팀은 5년간 개똥쑥에 대한 시퀀싱을 완성하였는데 이는 아르테미시닌 생산량 증가, 아르테미시닌류 새로운 약물 개발에 적극적인 영향을 일으킬 전망이다. 해당 연구성과는 식물과학 권위적 학술지 "Molecular Plant"에 온라인으로 게재되었다. 탕커쉬안 연구팀은 개똥쑥의 기초연구, 육종, 재배, 약물 개발 등 분야에서 성과를 축적함으로서 "후하오(滬蒿) 82호"를 육종하여 아르테미시닌 함량이 잎사귀 건조중량의 3.2%에 도달하였다. 연구팀은 개똥쑥 대사 공학적 육종 및 아르테미시닌 새로운 약효 개발 분야에서 63개 특허 기술을 보유하였으며 또한 성과 산업화 응용에서도 많은 기여를 하였다. 아르테미시닌류 약물은 세계 말라리아 퇴치 과정에서 중요한 역할을 일으키고 있다. 연구 결과 아르테미시닌은 말라리아 외에 또한 항암, 항염증, 면역조절 등 약효도 보유하고 있다. 화학합성 방법의 기술, 원가 등 측면에서의 제한성으로 아르테미시닌을 주로 개똥쑥에서 추출하여 얻는다. 그러나 개똥쑥에 함유된 아르테미시닌 함량은 잎사귀 건조중량의 0.1%~1.0% 밖에 되지 않기에 안정하고도 충족한 양의 아르테미시닌 원료를 획득하고 아르테미시닌 함량을 증가시키는 것은 핫이슈 문제로 되고 있다. 개똥쑥은 국화과 쑥속에 속하는 일년생 초본식물이며 기타 국화과 식물과 마찬가지로 유전체수가 많을 뿐만 아니라 높은 이형접합성, 높은 반복순서를 보유하고 있는 아주 복잡한 유전체형이기에 시퀀싱, 조립, 분석 등 일련의 작업에서 어려움을 겪고 있다. 현재 23,000개 종을 포함한 많은 국화과 식물에서 오직 해바라기와 국화에 대하여 2017년에 전체 유전체 시퀀싱을 완성하였으며 개똥쑥 등 국화과 식물의 기원 진화, 종 다양성에 대한 인식이 아주 적다. 이는 개똥쑥의 육종 및 약용가치 개발 등을 제한하고 있다. 상하이교통대학은 시난(西南)대학, 중국국가인간유전체난팡(南方)연구센터 등 기관과 공동으로 개똥쑥 유전체 시퀀싱 연구를 수행하였다. 5년간 연구팀은 선발육종한 아르테미시닌 다수확 품종 "후하오 1호"에 대하여 전체 유전체 시퀀싱, 조립, 주석 및 관련 분석을 수행하였으며 시퀀싱을 통하여 450GB의 거대한 데이터를 획득하였고 모두 약 1.74GB의 유전체 전체 길이를 조립하였으며 63,226개의 코딩 단백질 유전자를 감정하였다. 해당 성과로 개똥쑥은 상세한 "생명 도감"을 가지게 되었다. 해당 "생명 도감"에 근거하여 다수확, 스트레스 저항성 우량품종을 육종할 수 있고 또한 개똥쑥이 약효를 발휘하는 효과 메커니즘을 해석할 수 있으며 더 나아가 새로운 약물을 개발할 수 있다. 연구팀은 개똥숙 전체 유전체 및 전사체 데이터 발굴을 기반으로 심층적인 연구를 수행하여 아르테미시닌 함량이 잎사귀 건조중량의 5%에 달하는 새로운 품종을 개발하기 위해 노력하고 있다. 중국의 "일대일로(一帶一路”)" 전략에 따라 아르테미시닌의 전세계 공급을 보장하기 위해 연구팀은 일부분 아르테미시닌 다수확 품종을 마다가스카르에서 실험 재배하였다. 몇 년 후 해당 아르테미시닌 다수확 품종은 말라리아가 많이 발생하는 아프리카 대륙에서 재배되어 아르테미시닌 수확량을 대폭 증가시키고 개똥쑥 재배 원가를 효과적으로 감소시켜 아르테미시닌의 시장가격을 1,000위안(한화 약 17만) 이하로 하락시킬 전망이다. 연구팀은 개똥쑥 유전체 및 전사체 데이터 플랫폼을 기반으로 심층적인 분석을 거쳐 아르테미시닌과 공동으로 항말라리아 역할에 참여하는 효과적인 성분을 발굴함과 아울러 중국의 고대 말라이아 예방 처방을 참조하여 개똥쑥 추출물을 기본 성분으로 하는 말라이아 예방 효과를 보유한 음식 보충제 제품을 개발하였다. 또한 중국에서 학습하고 있는 아프리카 유학생을 조사연구 대상으로 아프리카 국민들이 선호하는 박하향을 첨가한 "소프트 캔디"를 개발하였다. 해당 캔디는 1일 복용 원가가 1위안(한화 약 170원)도 되지 않으므로 말라리아가 많이 발생하는 지역 국민들의 경제 소비 수준에 적합하다. 투유유(屠呦呦가 담당한 프로젝트인 아르테미시닌으로 홍반성 낭창을 치료하는 연구가 이미 임상 2단계에 진입하였으며 세계에서 아르테미시닌으로 폐결핵, 당뇨병 등을 치료한 사례도 있기에 아르테미시닌은 다기능성 약물로 개발할 전망이 있다. 아르테미시닌류 약물 개발에서 세계 선두 지위를 유지하기 위해 탕커쉬안 연구팀은 선도적으로 아르테미시닌의 혈액 지질 강하 새로운 용도 연구를 수행하였다. 연구팀은 대량의 실험 연구를 거쳐 아르테미시닌류 화합물은 혈액 지질을 조절하여 심혈관계 질환을 예방하는 스타틴류 약물과 병용하면 스타틴류 약물의 사용 약제량을 절반 감소시킴과 아울러 더욱 큰 혈액 지질 강하 효과가 있으며 스타틴류 약물의 간독성을 뚜렷하게 감소시킬 수 있음을 발견하였다. 해당 연구를 통하여 5년 내에 스타틴류 약물 사용에 적합하지 않은 인간들의 지질 강하 새로운 약물을 개발할 전망이다. 정보출처 : http://www.stcsm.gov.cn/xwpt/kjdt/547142.htm |
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