한국화학연구원은 암세포를 찾아가 파괴하는 차세대 세포 유전자 치료제(CAR·카)의 생산성을 높이는 새로운 유전자 전달체 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

'CAR 면역세포 치료제'는 환자의 면역세포(T세포·NK세포)를 꺼내고, 유전자를 추가해 암세포 추적·공격 능력을 높인 뒤 환자에게 넣는 차세대 세포 유전자 치료제다. 치료 효과가 높지만, 생산이 어려워 비싸다.

기존 면역세포 치료제 생산 과정에서는 주로 고양이 바이러스에서 얻은 'RD114'라는 단백질이나 소·돼지 등의 구내염 바이러스에서 얻은 'VSV-G'라는 단백질을 열쇠로 사용해 왔다.

VSV-G는 렌티바이러스성 전달체에서 사용되는 열쇠 단백질이고, RD114는 레트로바이러스성 전달체에 쓰이는 표준화된 열쇠 단백질이다.

연구팀은 생산성을 높이기 위해 새로운 바이러스 종들을 탐색하던 중 원숭이 레트로 바이러스 2형의 일부분인 'SRV2' 외피 단백질에 주목했다.

우리 몸의 T세포나 NK세포 표면에는 영양분을 받아들이는 'ASCT2' 수용체라는 입구가 있는데, 연구팀이 발견한 SRV2 열쇠 단백질은 이 ASCT2 출입문에 완벽히 들어맞는 특이한 구조를 가지고 있다. 덕분에 면역세포 표면을 잘 열어줘 치료 유전자를 내부로 밀어 넣을 수 있다.

실제 실험 결과, 새로운 SRV2 전달체는 기존 RD114 방식보다 바이러스 자체 생산량이 월등히 높았고, 면역세포에 유전자를 발현시키는 효율 또한 T세포와 NK세포 모두에서 훨씬 우수했다고 연구팀은 설명했다. SRV2를 이용해 만든 CAR-T 세포는 기존 방식 대비 암 공격용 유전자 발현율이 약 20∼25% 더 높게 나타났다.

쥐에 백혈병 암세포를 투여했을 때, 치료받지 않는 경우 약 열흘째 종양이 생겨 46일 만에 모두 죽었으나 기존 방식인 RD114 기반 CAR-T 치료제를 맞은 쥐들은 4마리 중 2마리가 33일째에 종양이 생기고 63일에 사망했다.

반면 이번에 만든 SRV2 기반 CAR-T 치료제를 맞은 쥐는 암세포 성장이 늦춰져 4마리 중 오직 1마리만 41일째에 종양이 생긴 후 71일에 죽었고, 나머지 3마리는 실험 내내 종양이 전혀 자라나지 않았다.

박지훈 박사는 "기존에 전 세계에서 보편적으로 쓰이던 유전자 열쇠(RD114)보다 항암 유전자 변형 성능이 우수한 후보를 새로 발굴했다"며 "이번 전달체가 치료제 생산 수율과 항암 효과 개선에 기여하길 바란다"고 말했다.