인공으로 재배한 아르테미니신 원자재 개사철쑥

투요우요우(屠呦呦) 중국 약학자와 그녀의 연구팀이 제조한 아르테미시닌(artemesinin,青蒿素) 약물이 지금까지 여전히 세계 범위에서 가장 주요한 말라리아 대응 약물로서 수백만 인구의 생명을 성공적으로 구해냈다. 

12월 1일 온라인으로 미국 셀(Cell) 잡지에 발표된 한 파격적인 연구는 이 약물이 수억명의 당뇨병 환자를 구할 수 있을 것으로 표명됐다.

오스트리아 과학원 세엠엠(CeMM) 분자의학 연구센터 등 기구 과학자들은 한가지 특별하게 설계한 전 자동화 분석을 이용하여 대량의 이미 비준된 약물이 인공적으로 배양한 α세포에 대한 작용을 검사했다. 결과 아르테미시닌이 글루카곤(glucagon,胰高血糖素)을 발생시키는 α세포가 인슐린을 발생하게 하는 β세포로 ‘변신’하는 것을 놀랍게 발견했다.  

이 연구의 통신작자 스테판 쿠비세크(Stefan Kubicek)는 인슐린의 절대적 그리고 상대적 결핍과 글루카곤 신호 채널의 과도한 활성화가 당뇨병을 초래하는 두가지 주요 원인이라고 표시했다.

인슐린을 분비할 수 있는 새로운 세포로 환자 체내 파괴된 β세포를 대체하는 방법이 I형 당뇨병을 치유하는 일종 간단한 전략으로 될 희망이 있다. 

다년간 이 문제를 실현하기 위해 글로벌 각국 연구원들이 줄기세포 혹은 성숙된 세포로 여러 가지 방법을 시험해봤다. 주목할 만한 점은 이전에 진행한 연구는 β세포가 극도로 부족할때 α세포가 인슐린을 대체하여 세포를 발생하는 것을 표명한다는 것이다.

이 전환과정에서 후성유전 제어분자Arx가 관건적 분자로 감정됐다. 그러나 과학자들이 생체모델생물 중에서 관찰하게 된 이 효과가 주변 세포(심지어 먼곳 기관)의 기타 요소도 작용을 발휘했는지가 완전히 미지수였다.  

이러한 요소를 배제하기 위해 쿠비세트 연구팀은 덴마크 노보노르디스크(Novo Nordisk) 팀과 합작하여 특수한 α와 β세포계를 설계하고 그들이 처한 환경에서 그들을 분리한후 분석을 진행했다.

연구는Arx 결핍이 α세포에게 새로운 ‘신분’을 부여하기에 충족하며 유기체의 영향에 의존하지 않는다는 것을 증명했다. 그 다음 과학자들은 아르테미니신이 α세포를 재차 구축하는 이 작용 배후의 분자 모형을 탐색하기 시작했다. 

결과는 아르테미니신이 게피린(gephyrin)이라고 하는 단백을 결합하는 것을 실증했다. 게피린은 세포신호의 주요 셔터—가바(GABA) 수용체를 활성화할 수 있었다.

그 다음 수많은 생물화학 반응이 변화를 발생하여 인슐린 발생을 초래했다. 같은 날 셀(Cell)에 발표한 다른 한 연구는 쥐 모형에서 가바를 주사한 것도 α세포의 β세포 전환을 초래했는데 이것은 두가지 물질이 같은 메커니즘으로 향한 것을 표명했다.  

아르테미니신의 장기간 작용은 진일보 테스트할 것이 수요된다. 스테판 쿠비세트는 인류의 α세포 재생 능력은 아직 미지수라고 말했다. 그외 새로운β세포는 반드시 면역 시스템의 공격을 받지 말아야 한다. 그러나 과학자들은 아르테미니신의 발견 및 그들의 작용 모형이 I형 당뇨병의 참신한 치료를 위해 기초를 닦았음을 믿고 있다. 

 由我国药学家屠呦呦和她的团队研制出的青蒿素药物至今仍然是世界范围内最主要的抗疟药物，成功挽救了数百万人的生命。

　　12月1日，在线发表于美国Cell(《细胞》)杂志上的一项突破性研究表明，这一药物或许还可以拯救数亿糖尿病患者。来自奥地利科学院CeMM分子医学研究中心等机构的科学家，利用一种特别设计的、全自动化的分析，科学家们检测了大量已批准药物对人工培养的α细胞的作用。结果惊喜地发现，青蒿素能够让产生胰高血糖素的α细胞“变身”产生胰岛素的β细胞。

　　该研究的通讯作者Stefan Kubicek表示，胰岛素的绝对和相对缺乏以及胰高血糖素信号通路的过度活化是导致糖尿病的两个主要原因。用能够分泌胰岛素的新细胞取代患者体内被破坏的β细胞有望成为治愈Ⅰ型糖尿病一种简单的策略。多年来，为了实现这一点，全球各国的研究人员利用干细胞或成熟细胞尝试了多种方法。值得注意的是，先前有研究表明，当β细胞极度缺失时，α细胞能够补充胰岛素产生细胞。在这一转换过程中，表观遗传调控分子Arx被鉴定为关键分子。然而，科学家们只是在活体模式生物中观察到了这一效果，是否周围细胞(甚至远处器官)的其他因素也发挥了作用完全是未知的。

　为了排除这些因素，Kubicek的研究小组与诺和诺德小组合作，设计了特殊的α和β细胞系，从所处环境中分离出它们后进行分析。研究证明，Arx缺失足以赋予α细胞新“身份”，并不依赖于机体的影响。接着，科学家们开始探索青蒿素重塑α细胞这一作用背后的分子模型。结果证实，青蒿素结合了一个称为gephyrin的蛋白。Gephyrin能够激活细胞信号的主要开关——GABA受体。随后，无数的生物化学反应发生变化，导致了胰岛素的产生。同日，发表在Cell上的另一项研究表明，在小鼠模型中，注射GABA也能导致α细胞转化为β细胞，表明两种物质靶向了相同的机制。

　青蒿素的长期作用需要进一步测试。Stefan Kubicek认为：人类α细胞的再生能力还是未知的。此外，新的β细胞必须不受免疫系统的攻击。但我们相信，青蒿素的发现以及它们的作用模型可以为开发Ⅰ型糖尿病的全新疗法奠定基础。

/新华网