▲ 신델라 기술 개발을 이끈 IBS 연구진. 오른쪽 위부터 반시계방향으로 명경재 단장, 조승우·권태준 교수, 이소영 학생연구원, 라재선 연구기술원.

정상세포 손상 없이 암세포만 골라 죽이는 환자 맞춤형 항암치료의 길이 열리게 됐다.

기초과학연구원(IBS)은 유전체 항상성 연구단(단장 명경재 UNIST 특훈교수)이 부작용 없이 모든 종류의 암에 적용할 수 있는 암 치료법 '신델라(CINDELA·Cancer specific INDEL Attacker)'를 개발했다고 23일 밝혔다.

암세포뿐 아니라 정상세포의 DNA 이중나선까지 손상시키기 때문에 방사선, 화학 항암제를 사용하는 기존 항암치료는 탈모, 설사 등 심각한 부작용을 야기한다.

반면 신델라 기술은 CRISPR-Cas9 유전자 가위(DNA 염기서열을 인식해 DNA 이중나선을 절단하는 효소)로 암세포에만 존재하는 돌연변이의 DNA 이중나선을 골라서 잘라내 정상세포에 영향을 주지 않고 암세포만 사멸시킬 수 있다.

정상세포에는 암 특이적인 돌연변이가 없으므로 영향을 받지 않는다.

이번 연구에서 IBS 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 암 세포주 고유의 '삽입/결손(InDel) 돌연변이'를 찾아내고 이를 표적으로 하는 CRISPR-Cas9 유전자 가위를 제작한 뒤 마우스 실험에 적용해 정상세포에 영향을 미치지 않고 암세포만 선택적으로 죽일 수 있음을 입증했다.

또 연구진은 신델라 기술로 InDel 돌연변이의 DNA 이중나선을 많이 절단할수록 암세포 사멸 효과가 크고 암세포의 성장을 억제할 수 있다는 것도 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.

연구성과는 세계적 학술지 PNAS(Proceedings of National Academy of Sciences(미국국립과학원회보, IF 11.205) 온라인판에 지난 22일(한국시간) 게재됐다.(논문명:Precision targeting tumor cells using cancer-specific InDel mutationswith CRISPR-Cas9)

명경재 단장은 "부작용이 없고 모든 암에 적용 가능한 환자 맞춤형 정밀 의료 플랫폼 기술을 개발, 암 치료의 패러다임을 전환할 것으로 기대한다"며 "현재 신델라 기술로 실제 암환자에게서 채취한 암세포를 치료하는 실험 중이며 기술 효율성 제고와 상용화를 위한 후속 연구에 매진할 것"이라고 밝혔다.

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