유전자 가위로 암세포만 골라 죽인다

[아이뉴스24 최상국 기자] 유전자가위 기술로 정상세포 손상 없이 암세포만 죽이는 새로운 환자 맞춤형 암 치료법이 제안됐다.

23일 기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단(단장 명경재 UNIST 바이오메디컬공학과 특훈교수)은 부작용 없이 모든 종류의 암에 적용할 수 있는 암 치료법 ‘신델라(CINDELA,Cancer specific INDEL Attacker)’를 개발했다고 발표했다.

방사선, 화학 항암제를 사용하는 기존 항암치료는 탈모, 설사 등 심각한 부작용을 일으킨다. 암세포뿐 아니라 정상세포의 DNA 이중나선까지 손상시키기 때문이다. 연구진은 이번에 개발한 신델라 기술이 CRISPR-Cas9 유전자 가위로 암세포에만 존재하는 돌연변이의 DNA 이중나선을 골라 잘라냄으로써 정상세포에 영향을 주지 않고 암세포만 사멸시킬 수 있다고 주장했다.

연구진은 우선 유전자 가위를 이용해 DNA 이중나선을 절단하면, 방사선이나 화학 항암제를 통한 물리·화학적 DNA 이중나선 절단과 유사하게 암세포 사멸을 유도할 수 있음을 확인했다.

이어 생물정보학 분석을 통해 정상세포에서는 발견되지 않고 암세포에서만 확인되는 ‘삽입/결손(InDel) 돌연변이’를 여러 암 세포주(유방암, 결장암, 백혈병, 교모세포종) 에서 찾아냈다. 이 돌연변이를 표적으로 하는 유전자가위를 제작하면 암치료가 가능할 것으로 보고 마우스를 대상으로 실험한 결과, 정상세포에 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 죽일 수 있음을 확인했다.

기존에도 유전자 가위를 이용한 암 치료 연구가 있었으나 비효율적이었다. 암 유도 돌연변이를 찾아 각양각색의 원인을 밝히고, 이를 정상으로 되돌리는 유전자 가위를 제작하는 방식이기에 과정이 복잡하고 오랜 시간이 소요됐다. 그러나 신델라 기술은 모든 암 형성 과정에서 공통으로 생성되는 InDel 돌연변이의 DNA 이중나선을 잘라 DNA 손상복구를 막음으로써 암세포를 죽인다고 연구진은 설명했다. 모든 암에 적용 가능한 암 치료 유전자 가위를 제작했다는 것이다.

명경재 단장은 “부작용 없고 모든 암에 적용 가능한 환자 맞춤형 정밀 의료 플랫폼 기술을 개발했다”며 “암 치료의 패러다임을 전환할 것으로 기대한다”고 전했다. 이어 “현재 신델라 기술로 실제 암환자에게서 채취한 암세포를 치료하는 실험을 하고 있으며, 기술 효율성 제고와 상용화를 위한 후속 연구에 매진할 것”이라고 밝혔다.

이 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 2월 22일 5시(한국시간) 게재됐다.(논문제목: Precision targeting tumor cells using cancer-specific InDel mutationswith CRISPR-Cas9)