세포 청소부 역할을 하는 ‘작은 간섭 리보핵산(siRNA)’을 활용해 약물 전달과 암세포 청소를 동시에 하는 신개념 RNA가 개발됐다. 독성 문제를 해결한 새로운 암 치료법이 될 것으로 기대된다.
한국과학기술연구원(KIST·원장 이병권) 의공학연구소 안형준 박사팀은 RNA 중합효소로 합성한 RNA 폴리머 기반 신개념 siRNA 전달체를 제조하고 이를 암 유전자 치료에 활용하는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.
세포가 외부 단백질을 억제해 스스로를 보호하는 작용인 ‘세포 청소’는 생명 유지에 필수적이다. 세포 자정능력으로 알려진 세포 청소에는 마이크RNA, siRNA와 같은 청소부들이 유전자 발현을 억제시켜 불필요한 단백질을 없앤다.
세포가 자정작용을 하는 ‘RNA간섭(RNAi)’ 현상을 이용한 유전자 조절기술은 단백질 생산을 효과적으로 줄일 수 있어 암과 같은 난치성 질환 치료법으로 기대를 모았다. 그러나 단백질을 생산하는 표적세포까지 siRNA를 전달하는 기술 개발이 부진해 암 등에 응용하기 어려웠다. 기존 siRNA 약물은 세포 수준에서 유전자 발현을 억제해 암 세포 증식을 막는 효과는 크지만 독성이 높은 합성물질을 사용해 동물모델에서 면역 시스템 문제를 일으키고 암에만 선택적으로 작용하지 않는 단점이 있었다.
연구팀은 혈액내 핵산분해효소에 영향을 받지 않고 정맥주사로 쉽게 siRNA를 전달하기 위해 물과 섞이지 않는 소수성 콜레스테롤 분자를 이용한 RNA 폴리머 압축기술을 개발했다. 건강한 조직은 건드리지 않고 암 조직으로만 약물 전달이 가능한 특정분자 코팅법을 고안해 RNA 전달체를 제작했다.
신개념 siRNA 전달체는 잠재적 면역독성 문제를 지니는 합성양이온을 사용하지 않아 면역독성으로부터 자유롭고 혈액내 핵산분해효소 공격으로부터 안정한 특징을 가진다. 연구팀이 개발한 약물전달체는 암세포에 도달하기 전까지는 전달체 기능을 수행하다가 암세포에 도착한 후에는 세포내 특정 효소작용을 이용해 siRNA 약물로 전환된다.
화학적 합성법이 아니라 RNA 중합효소로 합성한다는 점에서 기존 약물 보다 수백배 이상 저렴한 비용으로 생산할 수 있는 것도 장점이다.
안형준 KIST 박사는 “개발한 기술은 생체내 약물을 전신주입 했을 때 발생하는 기존 문제점을 해결해 유전자 치료제 효과가 암세포에서 집중적으로 나타나 효과적”이라며 “암 성장, 전이 및 약물 내성과 관련해 유전자를 활용한 치료제 개발 가능성을 높였다”고 밝혔다.
연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 6일자 온라인판에 게재됐다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
