RNA로 폐암 단백질 잡는 치료방법 개발

2019.12.10 17:27
한국연구재단 제공
이창환 서울아산병원 의생명과학교실 교수와 이종범 서울시립대 화학공학과 교수 공동연구팀이 폐암 발생과 증식에 관여하는 핵심 단백질(USE1)을 표적으로 하는 '간섭RNA 나노구조체'를 개발해, 동물실험으로 항암효과를 확인했다. 한국연구재단 제공

국내 연구팀이 짧은 가닥 RNA(간섭RNA)로 폐암을 일으키는 단백질을 잡아 치료하는 방법의 실마리를 찾았다. 

 

이창환 서울아산병원 의생명과학교실 교수와 이종범 서울시립대 화학공학과 교수 공동연구팀은 폐암 발생과 증식에 관여하는 핵심 단백질(USE1)을 표적으로 하는 '간섭RNA 나노구조체'를 개발해, 동물실험으로 항암효과를 확인했다고 10일 밝혔다. 

 

연구팀은 이미 2017년 단백질의 항상성을 조절하는 효소 중 하나인 USE1가 폐암 형성에 중요한 역할을 한다는 사실을 알아냈었다. 

 

학계에서는 암을 일으키는 단백질이 생성되지 않도록 유전자를 차단하는 유전자치료제를 개발하고 있다. 유전자치료제는 특정 유전자의 발현만 방해해 원하는 단백질만 선택적으로 없앨 수 있다. 

 

DNA는 세대를 거쳐 보존되기 때문에 DNA를 차단하는 방법은 위험하다. 그래서 전문가들은 DNA가 발현되는 과정에서 나타나는 RNA를 차단하는 방식으로 유전자치료제를 개발하고 있다. 일부 RNA 가닥을 차단하는 것이 이 부분과 상보적으로 결합할 수 있는 간섭RNA다.

 

문제는 RNA가 DNA에 비해 구조적으로 불안정해 체내에서 표적까지 도달하지도 못하고 도중에 분해될 수 있다는 점이다. 연구팀은 RNA가 나노구조체 형태를 띠면 USE1 유전자 표적에 도달하기 까지 분해하지 않을 것으로 예상했다. 

 

연구팀은 USE1을 표적으로 하는 간섭RNA를 대량으로 증폭한 다음, 이 가닥들이 스스로 엉기면서 자가조립되는 방식으로 나노구조체를 합성했다. 이 나노구조체는 세포 안으로 들어가기 쉽도록 크기가 작으면서도, 표면적이 넓어 세포 내 유전자절단효소를 이용해 간섭RNA를 쉽게 방출할 수 있다.

 

연구팀은 사람의 폐암 조직을 이식한 쥐에게 이번에 개발한 간섭RNA 기반 나노구조체를 투여했다. 그 결과 폐암 조직의 크기가 작아졌음을 확인했다. 실험을 통해 간섭RNA가 무분별하게 분열하는 암세포를 정지시키고 세포사멸을 유도해 항암효과를 나타낸다는 사실도 밝혀냈다. 

 

이창환 교수는 "이번 연구 결과가 폐암 유전자치료의 임상 적용과 효과적인 치료를 앞당기는 데 큰 기여를 할 것"이라며 "전 세계적으로 새로운 종양 특이적 인자가 지속적으로 발견되고 있어 추후 다양한 종류의 암에서 RNA 기반 유전자치료제가 개발될 수 있을 것"이라고 기대했다. 

 

이 연구 결과는 국제학술지 ‘바이오머티리얼스’ 11월 22일자에 실렸다.

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