유전자가위 기반 항암 신약으로 크리스퍼 단백질 및 화학 약물을 동시에 생체 내에 전달하는 나노복합체로 기존 보다 월등한 항암 효능을 나타내는 방법이 나왔다.
한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 정현정 생명과학과 교수, 박희성 화학과 교수 공동연구팀이 이런 성과를 냈다고 3일 밝혔다.
크리스퍼 기술은 표적 세포에서 정밀하고 영구적으로 유전자 교정을 일으킬 수 있어 암 치료제로서 큰 장점이 있다. 하지만 크리스퍼 구성 요소인 단백질과 가이드 RNA는 체 내에서 조직 투과성과 세포 유입 효율이 떨어진다. 그래서 치료 효능도 떨어진다.
연구팀은 문제점을 극복하고자 크리스퍼 단백질 Cas9에 비천연 아미노산을 도입한 생직교 반응형 Cas9을 개발했다. 생직교 반응은 시스템 내 본질적인 생화학 과정을 방해하지 않고 일어나는 반응을 뜻한다.
연구팀은 또 극미량 고분자 물질을 생직교 반응형 Cas9에 결합해 이들이 체내에 안전하게 유전자 교정을 일으킬 수 있음을 확인했다.
여기에 기존 유방암 항암제로 사용되는 '올라파리브'를 Cas9에 결합해 병용 치료 유전자가위 나노복합체인 콤바인(ComBiNE)을 개발했다.
이는 기존 항암제 및 단독 치료제에 비해 월등한 항암효과가 나타냈다.
이번 연구는 최초로 크리스퍼 단백질과 화학 항암제를 단일 제형으로 안전하고 효과적인 생체 내 유전자 교정을 일으켜 높은 항암 효능을 보였다는 점에서 큰 의의가 있다.
KAIST 생명과학과의 마셀 야니스 베하 박사와 임산해 석박사통합과정 학생, 김주찬 화학과 석박사통합과정 학생이 제1저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 '어드밴스드 사이언스' 7월 23일자 온라인 게재됐다.
이번 연구는 한국연구재단, 보건복지부 및 삼성미래기술육성사업 지원으로 이뤄졌다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
