포스텍(POSTECH)은 김원종 화학과·융합대학원 교수, 화학과 통합과정 강선우 씨 연구팀이 미국 UCLA 이준석 박사후연구원 연구팀과 함께 암세포에 '가짜 표적'을 달아 면역세포 공격을 유도하는 새로운 방식의 항암치료 전략을 제시했다고 10일 밝혔다.
이번 연구는 기존 암 치료의 한계를 해결할 열쇠로 나노의학 및 바이오소재 학계의 주목을 받으며 'ACS 나노(ACS Nano)' 학술지 온라인판 표지로 선정됐다.
암 치료에서 큰 난제 중 하나는 암이 면역체계의 눈을 피해 숨어버린다는 점이다. 우리 몸속의 면역세포를 활용하는 기존 '항체치료제'는 암세포 표면의 특정 항원을 찾아야 효과를 낼 수 있지만, 실제 종양에서는 항원 발현이 적거나 고르지 않다. 더 나아가 아예 항원이 없는 '항원 음성 종양'도 존재해 치료 효과가 제한적이었다.
연구팀은 항원이 없더라도 면역세포가 암을 공격할 수 있도록 종양의 표면에 '항체 조각(Fc)'을 붙이는 '유니보디(Univody)' 기술을 개발했다. 항체 조각이 암세포의 표면에 안정적으로 자리 잡을 수 있도록 특수 유전자를 만들고, 선택적으로 이를 전달할 운반체인 '리포플렉스(LPP-PBA)'도 개발했다.
이 운반체는 암 표면에 많이 존재하는 '시알산'이라는 분자와 잘 결합해 암세포만 골라 유전자를 전달한다. 결과적으로 항원의 유무와 상관없이 암세포 표면에 항체 조각이 고르게 나타나도록 만든 것이다.
이렇게 항체 조각을 달게 된 암세포는 곧바로 면역세포의 공격 대상이 된다. 실험 결과, 'NK 세포(자연 살해세포)'는 항체 조각을 인식해 암세포를 직접 공격하고, 다른 면역세포 참여도 끌어내 강력한 면역반응을 유도했다. 동물 실험에서도 이 시스템은 유방암과 흑색종 모델에서 종양의 성장을 뚜렷하게 억제했다.
'유니보디' 시스템은 기존 항체치료제와 달리 항원 없이도 면역세포가 암을 공격할 수 있는 새로운 면역치료 전략이라는 점에서 큰 의미가 있다. 연구를 이끈 김원종 교수는 “항원 종류와 상관없이 적용할 수 있어 여러 암 치료에 폭넓게 활용될 것”이라고 했다. 이준석 박사후연구원은 “암세포 표면에 항체 조각을 직접 붙이는 방식은 기존의 한계를 극복할 혁신적 기술”이라고 강조했다.
한편, 이 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받아 한국연구재단이 수행한 리더와 IRC연구과제, 산업통상자원부·한국산업기술평가관리원 산업기술혁신사업(ITECH R&D 프로그램)의 지원을 받아 수행됐다.
포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
