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.