“유전자가위로 암세포만 골라 죽여”…암 치료법 개발

IBS ‘신델라’ 개발…“돌연변이 DNA 이중나선 골라 잘라내”
환자 맞춤형 암 치료법 제시…“탈모․설사 등 부작용 없어”
“모든 암에 적용 가능…기술 효율성 높여 상용화에 노력”

신델라 암 치료 방법. 기초과학연구원 제공.

유전자 가위를 이용해 정상 세포의 손상 없이 암세포만 골라 죽이는 환자 맞춤형 항암치료 방법이 국내 연구팀에 의해 개발됐다. 

기초과학연구원(IBS)에 따르면 유전체 항상성 연구단은 23일 부작용 없이 모든 종류의 암에 적용할 수 있는 암 치료법 ‘신델라(CINDELA·Cancer specific INDEL Attacker)’를 개발했다. 

이 기술은 유전자 가위(CRISPR-Cas9)로 암세포에만 존재하는 돌연변이의 DNA 이중나선을 골라 잘라내 정상세포에 영향을 주지 않고 암세포만 사멸시킬 수 있다. 

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

이어 생물정보학 분석을 통해 정상세포에서는 발견되지 않는 여러 암세포주(유방암·결장암·백혈병·교모세포종) 고유의 ‘삽입·결손(InDel) 돌연변이’를 찾아내고, 이를 표적으로 하는 CRISPR-Cas9 유전자 가위를 제작한 뒤 쥐 실험에 적용한 결과 정상세포에 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 죽일 수 있음을 입증했다. 

또한 신델라 기술로 InDel 돌연변이의 DNA 이중나선을 많이 절단할수록 암세포 사멸 효과가 컸고, 암세포의 성장을 억제할 수 있다는 것을 규명해 냈다.

기존에도 유전자 가위를 이용한 암 치료 연구가 있었으나 암 유도 돌연변이를 찾아 다양한 원인을 밝히고 정상으로 되돌리는 유전자 가위를 제작하는 방식이기 때문에 복잡하고 오랜 시간이 소요돼 비효율적이었다.

하지만 이번 신델라 기술은 모든 암 형성 과정에서 공통으로 생성되는 InDel 돌연변이의 DNA 이중나선을 잘라 DNA 손상복구를 막는 방식으로 암세포를 죽여 암세포의 돌연변이 특성에 상관없이 모든 암에 바로 적용 가능한 암 치료 유전자 가위다.

연구단장을 맡은 명경재 UNIST 바이오메디컬공학과 특훈교수는 “방사선·화학 항암제를 사용하는 기존 항암치료는 암세포뿐만 아니라 정상세포의 DNA 이중나선까지 훼손하기 때문에 탈모·설사 등 심각한 부작용을 야기한다”고 지적했다.

이어 “현재 신델라 기술로 실제 암 환자에게서 채취한 암세포를 치료하는 실험 중이고, 기술 효율성을 높여 상용화할 수 있도록 후속 연구에 매진할 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘미국 국립과학원회보’(PNAS) 온라인판에 지난 22일 게재됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 [e-mail]