국내 연구팀, siRNA 전달체 개발
▲동물 실험에서 정맥 주입을 통해 siRNA 전달체가 암조직에 선택적으로 전달됨을 보여주는 형광 이미지.[사진제공=KIST]
독성 없이 쉽게 유전자로 암을 치료하는 siRNA(small interfering RNA) 전달체가 개발됐다.
세포가 외부 단백질을 억제해 스스로를 보호하는 작용인 '세포 청소'는 생명을 유지시키는데 필수적이다.
세포의 자정능력으로도 알려져 있는 세포 청소에는 microRNA, siRNA(small interfering RNA)가 관여한다.
이들 RNA가 유전자의 발현을 억제시켜 불필요한 단백질을 없앤다.
국내 연구팀이 이런 siRNA를 활용해 약물을 전달하는 동시에 암세포를 청소할 수 있는 신개념 RNA를 만들었다.
기존 RNA 약물에 쓰였던 독성물질을 사용하지 않아 독성 문제가 없다. 혈관에서 안정적이라 정맥주사로 치료제 투여가 가능하다.
힘들고 부작용이 컸던 항암 치료에 활용될 경우 효과가 높을 것으로 보인다.
유전자를 활용한 암 치료에 새로운 패러다임을 제시했다.
한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 의공학 연구소 안형준 박사 연구팀은 "RNA 중합효소로 합성된 RNA 폴리머를 기반으로 하는 신개념의 siRNA 전달체를 제조하고 이를 암 유전자 치료에 활용하는 기술을 개발했다"고 19일 발표했다.
세포가 자정작용을 하는 RNAi(RNA interference) 현상을 이용한 유전자 조절기술은 생체 대사 조절에 필요한 단백질 생산을 효과적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
그럼에도 단백질을 생산하는 표적세포까지 siRNA를 전달하는 기술 개발이 부진해 암과 같은 난치성 질환에 응용하기 어려웠다.
연구팀은 혈액내의 핵산분해효소에 영향을 받지 않고 정맥주사로 쉽게 siRNA를 안정적으로 전달하기 위해 물과 섞이지 않는 소수성 콜레스테롤 분자를 이용한 RNA 폴리머 압축 기술을 개발했다.
건강한 조직은 건드리지 않고 암 조직으로만 약물 전달이 가능한 특정분자 코팅법을 고안해 RNA 전달체를 제조했다.
신개념 siRNA 전달체는 잠재적 면역독성 문제를 지니는 합성양이온을 사용하지 않아 면역독성으로부터 자유롭고 혈액내에 핵산분해효소들의 공격으로부터 안정한 특징을 가진다.
또 그 자체가 암 선택적 항암약물 전달체이면서 동시에 항암약물이 작동하는 전단계로서의 물질로서의 항암치료효과를 나타내게 되는 이중적 기능을 가진 siRNA가 된다.
안형준 박사(교신저자)와 장미희 박사(제1저자)는 "개발한 기술은 생체 내 약물을 전신주입 했을 때 발생하는 기존 문제점들을 해결해 유전자 치료제의 효과가 암세포에서 집중적으로 나타나기 때문에 효과적"이라며 "암의 성장, 전이 , 약물 내성과 관련해 유전자를 활용한 치료제 개발 가능성을 높였다"고 말했다.
연구결과는 Nature Communications에 8월 6일자 온라인판(논문명: Design of a platform technology for systemic delivery of siRNA to tumours using rolling circle transcription)에 실렸다.