난소암 환자 새 희망…암세포만 '쏙쏙' 골라 공격하는 치료제 나와

KAIST

연구팀이 개발한 항암 신약은 암세포 분열을 조절하는 PLK1을 표적 치료함으로써 항암 효과를 보였다. /사진=KAIST

크리스퍼 유전자 가위(CRSPR-Cas9) 기술을 기반으로 암세포만 골라 표적 공격하는 항암 신약이 나왔다. 이를 난소암세포에 적용한 결과 높은 항암 효과를 확인했다는 설명이다.

KAIST(카이스트)는 정현정 생명과학과 교수 연구팀이 크리스퍼 단백질을 생체 내 암세포 조직에 전달해 치료하는 유전자 교정 치료제를 개발해 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'에 지난달 29일 온라인 게재했다고 8일 밝혔다.

유전자 치료는 유전자 돌연변이로 생기는 암 같은 질병을 치료하는 '첨단 바이오 의료법'의 하나다. 인위적으로 가공한 유전자를 체내로 전달해 이상이 생긴 유전자를 대체하는 등 질병을 치료하거나 예방하는 데 활용한다.

연구팀은 기존 바이러스 기반 전달 방법이 아닌 단백질을 표적 세포로 전달하는 비 바이러스성 전달 방법을 택했다. 바이러스 전달 방식은 인체 내 면역 부작용 등을 일으킬 수 있다는 한계가 있었다. 단백질 기반 전달 방법은 표적이 아닌 다른 분자의 활동을 방해하거나 활성화할 가능성을 대폭 낮출 수 있지만, 단백질 분자량이 커 전달체에 탑재하기 어려운데다 세포에 독성을 일으킬 수 있다는 문제가 있었다.

연구팀은 크리스퍼 단백질의 특정 아미노산을 바꿔 생체 내 본질적인 생화학 과정을 방해하지 않는 단백질을 개발했다. 이를 난소암을 표적해 치료하는 항체와 결합한 '항체 결합 크리스퍼 나노복합체(?Her-CrNC, anti-Her2 conjugated CRISPR nanocomplex)'를 개발했다.

이를 난소암세포와 동물 모델에 적용한 결과, 항체 결합 나노복합체가 암세포 내로 전달돼 세포 주기를 관장하는 'PLK1' 유전자를 교정하는 효과가 있음을 확인했다고 밝혔다. PLK1은 세포 분열을 조절하는 인산화 효소로, 암세포의 분열과 깊은 관련이 있다. PLK1 유전자를 표적해 치료하면 암세포의 분열이 억제돼 항암 효과가 있다.

연구를 이끈 정 교수는 "최초로 크리스퍼 단백질과 항체를 결합해 암세포 전달 능력과 항암 효능을 확인했다"며 "이번 연구 결과를 기반으로 다양한 암종에 적용할 수 있는 플랫폼 기술을 개발할 수 있을 것"이라고 전했다.


이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 및 보건복지부의 지원을 받았다.

정현정 KAIST 생명과학과 교수 /사진=KAIST