과학기술
가장 빈번하게 나타나는 돌연변이 유전자가 어떻게 유방암과 췌장암 등 수많은 암 형성을 촉진하는지에 대한 이유가 밝혀졌다.
미국의 프레드 허친슨 암센터와 메모리얼 슬로언 케터링 암센터가 이끄는 다기관 협동연구팀은 가장 흔하게 변이되는 이어맞추기 인자 유전자(SF3B1, splicing factor 3b subunit 1)에서의 단일 돌연변이가 많은 암 형성을 촉진하는 기전을 발견해 과학저널 ‘네이처’(Nature) 9일 자에 발표했다.
프레드 허친슨 공중보건과학 및 기초과학부 로버트 브래들리(Robert Bradley) 박사와 메모리얼 슬로언 케터링 인간 종양학 및 발병 프로그램의 오마르 압델-와하브(Omar Abdel-Wahab) 박사팀은 이번의 새 연구에서 SF3B1 유전자 돌연변이가 △다양한 백혈병 △골수이형성 증후군 △흑색종 △유방암 △췌장암 △간암 △방광암 등을 일으키는데 관여한다고 보고했다.
이에 따라 이 돌연변이 유전자들에 대한 표적치료를 통해 암 성장을 차단하거나 늦출 수 있을 것으로 기대되고 있다.
연구팀은 가장 흔하게 나타나는 돌연변이 유전자가 어떻게 암을 유발하는지를 알아내 유전자 편집기술과 역배열 올리고핵산염 치료법 등으로 여러 암을 표적 치료할 수 있는 방법을 제시했다.ⓒ illustration by Kim Carney / Fred Hutch News Service
종양 유발 유전자 역이용해 차단법 확인
SF3B1 유전자는 RNA 분자 생성에 중요한 단백질을 암호화하는 것으로 알려져 있다. 브래들리 박사와 압델-와하브 박사는 이 점에 착안해 여러 다양한 암을 앓고 있는 환자 수백 명으로부터 RNA 시퀀싱 데이터를 확보한 뒤 비정상적인 RNA 분자들을 검색했다.
연구팀은 SF3B1이 암세포로 하여금 비정상적인 형태의 BRD9 RNA 분자를 만들어내도록 한다는 사실을 발견했다. 이 비정상 RNA 분자에는 유전 메시지를 왜곡시키는 ‘정크 DNA’ 혹은 비암호화 DNA 서열이 포함돼 있었다. 이 ‘정크 DNA’는 최근 인간 유전체에 삽입된 바이러스 요소로부터 유래된 것으로 알려진다.
브래들리와 압델-와하브 박사는 BRD9이 포도막 흑색종과 만성 림프구성 백혈병 및 췌장암 같은 여러 유형의 암에서 중요한 종양 억제자 역할을 한다는 사실을 확인해 냈다.
이들은 이어 유전자 편집기술(CRISPR)과 역배열 올리고핵산염(antisense oligonucleotides)을 활용해 질병 과정을 역전시켰다.
브래들리 박사는 “우리는 암을 일으키는 많은 유전자 돌연변이를 비롯해 특히 SF3B1의 돌연변이가 여러 암 유형과 밀접한 관련이 있다는 사실을 알고 있다”고 말하고, “그러나 SF3B1에서의 돌연변이가 왜 그렇게 흔하고 어떤 것이 가장 좋은 치료법인지는 지금까지 불명확했다”고 지적했다.
그는 “시퀀싱 기술과 컴퓨팅 능력, 유전자 편집기술의 획기적인 발전에 힘입어 SF3B1이 어떻게 암을 유발하고, 반대로 이를 이용해 어떻게 종양 진행을 잠재적으로 차단할 수 있는지를 알아낼 수 있었다”고 밝혔다.
“새로운 표적치료제로서의 강한 잠재력 지녀”
이번 연구는 인체에서 시험되지 않은 전(前)임상 단계지만, 연구팀은 표적치료제를 통해 암환자 치료를 도울 수 있는 강력한 잠재력이 있다고 제안했다.
압델-와하브 박사는 “의사로서 세포에 있는 분자를 변형시켜 환자들의 종양 성장을 지연시키거나 막을 수 있다는 생각은 매우 흥미로운 일”이라며, “환자 개개인의 유전적 특징을 바탕으로 새로운 표적치료법을 개발하는 것은 정밀 의학의 획기적 발전을 위한 열쇠”라고 강조했다.
브래들리와 압델-와하브 박사는 이번 연구가 원리증명 실험을 넘어 여러 암 유형에 추가적으로 적용되고, 궁극적으로 환자 치료에 테스트되기를 희망하고 있다.
브래들리와 압델-와하브 박사가 개발한 것과 같은 여러 역배열 올리고핵산염 치료법들이 최근 미국 식품의약청(FDA)으로부터 승인을 받았다. 이에 따라 두 사람의 치료법도 몇 단계의 임상시험을 거쳐 환자 치료에 사용될 수 있을 것으로 전망된다.
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- 김병희 객원기자
- hanbit7@gmail.com
- 저작권자 2019.10.14 ⓒ ScienceTimes
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