맞춤형 유전자 가위, 내성 암 치료 가능성 넓힌다

기초과학연구원 유전체항상성연구단이 암세포에만 존재하는 삽입·결실 돌연변이를 유전자 가위로 반복 절단해 암세포를 사멸시키는 ‘신델라’ 기술을 개발했다. 연구단은 대장암과 유방암, 혈액암 등 10종이 넘는 암종에서 효과를 확인했으며, 대장암 이식 마우스에 지질나노입자로 유전자 가위를 전달한 실험에서도 종양 성장이 억제됐다.

신델라는 정상세포와 암세포의 유전체를 비교해 암에만 있는 InDel 변이를 선별하고, 해당 염기서열을 찾아가는 가이드 RNA를 설계하는 방식이다. 정상세포에는 절단 표적이 없지만 암세포에서는 손상된 DNA가 복구돼도 다시 절단되면서 결국 생존 한계를 넘는다. 자동화가 이뤄지면 환자 샘플 확보부터 맞춤 약제 제작까지 약 한 달이 걸릴 것으로 연구단은 예상했다.

연구단은 기존 항암제의 내성을 낮출 후보물질 ‘UNI418’도 발굴했다. 미국 국립보건원이 보유한 저분자 화합물 약 30만개를 조사해 88개 후보를 찾고, 구조와 용해도, 독성 등을 검토해 12개로 압축한 끝에 선정했다. UNI418은 암세포가 되살린 상동재조합 복구 기능을 억제해 BRCA2 변이 난소암·췌장암 세포가 PARP 억제제에 다시 반응하도록 했으며, 동물모델에서도 병용 효과가 확인됐다.

임상 적용까지는 유전자 가위의 전달 효율과 환자별 안전성 평가가 과제로 남아 있다. 연구단은 바이러스 대신 지질나노입자를 사용하고 있으나 전달 성능을 더 높여야 하며, 환자마다 다른 가이드 RNA를 각각 별도 신약으로 평가할지도 정립해야 한다. 공통 돌연변이를 겨냥한 범용 약제와 UNI418·PARP 억제제 병용 연구가 진행 중이며, 정상·암 조직 오가노이드 검증도 이어지고 있다. 현재 단계는 세포·동물 및 환자 유래 세포 실험으로, 환자 적용 목표는 이르면 5~10년 뒤다.