아주대, ‘나노 유전자 편집기술’ 활용 췌장암 치료제 개발

이재혁 기자 / 기사승인 : 2021-11-19 07:16:31
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약학과 윤태종 교수, 나노캐리어에 단백질 형태 유전자 가위물질 탑재
두 가지 유전자 변이 효과적으로 동시 편집
젬시타빈 저항성 보이는 환자들에 적용 가능
▲ 연구팀은 항암제 내성을 갖는 췌장암 동물모델에 LNP-유전자 가위 치료제를 혈관 주사한 이후, 젬시타빈 항암제를 병용 투여하여 치료 효과를 확인했다. (사진=아주대학교 제공)

 

[메디컬투데이=이재혁 기자] 국내 연구진이 나노 유전자 편집 기술을 활용한 새로운 췌장암 치료제를 개발하는 데 성공해 기존 췌장암 치료에서 효과를 보지 못한 환자들을 위해 활용될 수 있을 전망이다.

아주대학교는 약학과 윤태종 교수 연구팀이 나노 입자 전달체에 두 가지 서로 다른 특성을 갖는 유전자 가위 단백질 소재를 탑재하는 방식을 통해 두 가지의 유전적 이상 부위를 동시에 효과적으로 편집함으로써 새로운 췌장암 치료제를 개발하는 데 성공했다고 18일 밝혔다.

연구팀이 개발한 치료제는 유전자 변이로 인해 현재 췌장암 치료제로 널리 사용되고 있는 약물(젬시타빈, Gemcitabine)에 저항성을 보이는 환자들을 위한 것이다.

젬시타빈은 뉴클레오시드 화합물로 췌장암 세포 안에 흡수돼 유전자에 삽입됨으로써 암 세포의 성장을 억제해 췌장암 환자 치료에 널리 사용돼 왔다.

그러나 췌장암 환자의 약 55% 정도는 두 유전자(KRAS, P53)에 동시 변이가 있어 젬시타빈 약물로 치료 효과를 보기 어렵다.

이에 연구팀은 유전자 가위 기술을 이용해 새로운 췌장암 치료제를 개발했다. 유전자 가위 기술로 암세포의 유전자 변이 부분을 효과적으로 편집해 냄으로써 치료 효과를 높이는 방법이다.

그동안 치료제에 사용되는 유전자 가위 단백질 소재는 혈관 내에서 분해되면서 암 세포에 전달되기 어렵다는 점에서 한계를 지니고 있었다.

연구팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해 단백질 형태의 유전자 가위 물질을 나노 캐리어(LNP)에 탑재하는 경우 매우 안정적으로 혈관 내에 존재하게 되고, 결국 암 세포에 표적 전달이 가능하다는 점을 활용했다.

나노 캐리어는 인지질 화합물로 이뤄진 150나노미터 크기의 구형체 입자로 내부에 다양한 물질을 탑재할 수 있고 생체 적합성이 우수하다.

이 방법을 이용하면 하나의 나노 캐리어 나노 입자에 두 가지의 유전자 변이(KRAS, P53)를 동시에 편집할 수 있으며 치료 효과를 극대화할 수 있다.

가톨릭대 의과대학 소화기내과 조영석 교수도 참여한 이번 연구의 논문 제목은 ‘약물 내성 췌장암 치료를 위한 원샷-이중 유전자 편집(One-shot dual gene editing for drug-resistant pancreatic cancer therapy)’으로 저명 학술지 ‘바이오머티리얼즈(Biomaterials)’ 12일자 온라인판에 게재됐다.

윤 교수는 “단백질 형태의 유전자 가위 물질 역시 혈액 내에서 분해되기 쉬운 물질로 생체 내 전달 효율이 낮아 암치료제 개발에 어려움이 있었다”며 “이번 연구 개발을 통해 유전자 가위 기술에 나노 캐리어(LNP) 기술을 접목함으로써 혈관 주사를 활용하는 방안이 가능해졌다”고 설명했다.

이어 그는 “보다 다양한 질병의 치료에 이를 적용할 수 있게 돼 나노-유전자 편집 기술의 활용 범위가 확장될 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

한편 윤 교수는 아주대 산학협력단 산하 엔포유기술지주회사의 자회사인 무진메디의 대표를 맡고 있으며, 연구팀은 이 회사를 통해서 임상 시험을 진행할 계획이다.

 

메디컬투데이 이재혁 기자(dlwogur93@mdtoday.co.kr)

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