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한국연구재단, 폐암 유발 단백질 잡는 유전자 치료제 개발

  • [대전세종충남=아시아뉴스통신] 이기종 기자
  • 송고시간 2019-12-13 17:59
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폐암 발생과 증식에 관여하는 핵심 단백질 유에스이1(USE1)을 표적으로 하는 간섭RNA 나노구조체를 디자인하고 동물모델을 통한 항암효과를 확인한 울산대 서울아산병원 이창환 교수팀 등 국내 연구는 ‘바이오머티리얼스(Biomaterials)’에 지난 11월 22일 게재됐다.(자료출처=바이오머티리얼스/제공=서울아산병원 이창환 교수팀)

[아시아뉴스통신=이기종 기자] 한국연구재단(NRF)은 울산대학교 서울아산병원 이창환 교수와 이종범 교수(서울시립대) 연구팀이 폐암 발생과 증식에 관여하는 핵심 단백질 유에스이1(USE1)을 표적으로 하는 간섭RNA 나노구조체를 디자인하고 동물모델을 통한 항암효과를 확인했다고 13일 밝혔다.
 
폐암은 가장 흔한 악성 종양 중의 하나로 국제적으로 연간 100만 명 이상의 사망 원인으로 지목되고 있으나 특별한 자각 증상이 없다.

 
또 대부분 암이 많이 진행된 상태 또는 다른 부위까지 전이된 상태에서 발견되기 때문에 지난 수 십 년간의 조기진단 및 치료 기술 개발 노력에도 불구하고 완치율이 30% 이하로 예후가 좋지 않다.
 
이에 폐암에 대한 특이성과 민감성을 모두 갖는 효과적인 유전자 치료제의 개발이 시급하다.
 
이번 연구팀은 이러한 문제점을 해결하기 위해 폐암 유발 단백질 USE1을 표적으로 하는 짧은 가닥 간섭 RNA를 디자인하고 이를 표적부위까지 도달할 수 있는 나노입자로 합성하는 데 성공했다.
 

연구과정을 보면 불안정한 RNA가 분해되지 않고 표적에 잘 도달하도록 복제효소를 이용해 간섭RNA 가닥을 대량으로 증폭했고 이 가닥들이 엉기면서 자가조립되는 방식으로 나노구조체를 합성했다.
 
또 세포 내로 들어가기 용이한 크기와 세포 내에서 간섭RNA 방출에 유리하도록 넓은 표면적을 갖도록 제작했다.
 
특히 세포 내에 존재하는 유전자절단효소를 이용해 RNA 가닥들이 선택적으로 방출될 수 있도록 설계했다.
 
이후 반복되는 간섭RNA 사이에 서로 달라붙지 않고 버블형태로 존재하는 부위를 도입해 절단효소에 의한 방출효율을 높였다.
 
실제 사람의 폐암조직이 이식된 쥐에 합성된 간섭RNA 기반 나노구조체를 투여한 결과에 의하면 이식된 종양의 크기가 작아졌다.
 
이로 인해 유에스이1(USE1)이 만들어지지 않는 인간종양세포주(HeLa 및 A549)에서의 결과가 동물모델에서도 재현됐고 이러한 간섭RNA의 항암효과가 무분별하게 분열하는 암세포의 분열정지와 세포사멸 유도에 따른 것임을 알아냈다.
 
이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행됐고 국제학술지 ‘바이오머티리얼스(Biomaterials)’에 지난 11월 22일 게재됐다.