보건타임즈 : 암세포만 작용하는 새 유전자치료법 개발

정상세포에는 영향을 미치지 않고 암세포에만 작용하는 새로운 개념의 유전자치료법이 개발돼 학계의 관심이 모아지고 있다. 국립암센터 분자영상치료연구과 김인후 박사팀은 단국대 이성욱, 동아대 정진숙 교수와 함께 동물실험을 통해 이 같은 내용을 입증했다고 밝혔다.

◆ 암세포만 파괴
김 박사팀은 암세포에서만 발현되는 암 특이적 유전자의 RNA를 인지할 수 있는 라이보자임(효소 RNA 분자)을 제작, 생체 내에 투입하여 암세포 내에서 암유전자 자체를 치료유전자로 변환되도록 해 암을 치료할 수 있다는 것을 보여줬다.

김 박사팀은 자체 개발한 라이보자임을 탑재한 유전자치료제가 임상에 실제 적용될 수 있는지를 알아보기 위해 암이 간으로 전이된 대장암 쥐를 대상으로 전임상 실험을 했다.

그 결과 주입된 라이보자임이 간암조직에서 치료용 유전자로 변환되면서 암세포를 파괴하고, 정상조직에는 특별한 부작용을 거의 주지 않는 상태라는 것을 확인해 그 효용성을 입증했으며, 이를 통해 라이보자임이 암의 유전자 치료제로 개발될 수 있는 가능성을 확인했다.

이번 연구결과는 Molecular Therapy와 Clinical Cancer Research 1월호에 발표됐다.

[표]트랜스-스플라이싱 라이보자임을 통한 암세포 특이적 유전자전달 확인

트랜스-스플라이싱 라이보자임을 통한 암세포 특이적 유전자전달 확인

◆ 생체 내 암 특이 유전자 발현의 분자영상 구현
또 이 라이보자임를 응용해 암세포의 영상화까지 성공함으로써 암의 치료 및 진단을 동시에 할 수 있음을 확인했다. 이번 연구결과는 이론적으로는 알려져 있었지만 라이보자임을 이용해 생체에서 입증한 경우는 김 박사팀이 최초다.

그동안 암치료의 표적이 되는 암 특이적 유전자들은 암종에 따라 그 분포와 발현량이 다르다. 그러나 현재까지 유전자 발현 정도를 생체 내에서 가시적으로 측정할 수 있는 방법에 한계가 있어 암의 진단 및 치료에 장애가 되어 왔다.

김 박사팀은 자체 개발한 라이보자임이 암표적분자의 유전자가 발현하여 RNA가 존재할 경우에만 작용한다는 원리에 착안하여 이를 탐지하는 분자영상의 구현을 시도했다.

즉, 생쥐 간암세포에만 특이적으로 발현되는 CKAP2라는 유전자에 작용하는 라이보자임을 제작한 후 여기에 발광성 유전자(Luciferase)를 추가하여 쥐에 주입한 결과, 종양이 있는 간조직에서만 발광 반응이 나타나게 하는 데 성공함으로써 암 특이 유전자의 발현과 그 양을 영상화할 수 있었다. 이번 연구결과는 FEBS Letters 지난해 11월호에 발표됐다.

◆ 다기능 유전자 진단-치료제 가능성 제시
김인후 박사는 “암 표적 분자에 특이적인 트랜스-스플라이싱 라이보자임은 정상세포에는 부작용을 끼치지 않으면서 암세포만 골라 살상할 수 있고, 표적분자의 존재여부를 분자영상으로 직접 확인할 수 있어 편하면서도 정확한 진단이 가능해지는 등 기존의 치료나 진단 방법에 비해 획기적인 장점을 지니고 있다”고 말했다.

또 이 기법이 “암의 치료뿐만 아니라 표적이 분명한 다른 질병 치료에도 응용 가능성이 있고, 치료제로서 기능할 뿐만 아니라 진단 및 치료 효과도 동시에 모니터링을 할 수 있는 다기능 유전자 진단․치료제로서 역할을 할 수 있을 것이다.”고 평가했다.

현재 국립암센터에서는 개발된 유전자치료제의 임상적용을 위한 임상시험을 준비 중이다. 이들 결과는 3개의 저명 국제 학술지에 발표됐고, 생체 내 유전자 발현 분자영상 구현 기술은 국내외에 특허를 출원했다.