분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2009-04-27 09:45:47 , Hit : 4390
 암 유전자치료의 잃어버린 고리를 나노입자에서 찾다


KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-04-24

  
암 연구자들이 직면하고 있는 여러 문제점에도 불구하고, 치명적 질병에 맞서는 실험적인 치료법으로써 유전자 치료 연구가 진행되어 왔다. 전 유럽에 걸쳐 만들어진 연구팀은 항암 유전자를 선택적으로 암 세포로 전달하는 나노입자의 개발을 통해 이 분야의 기반을 확보하였다. 연구팀은 2011년에는 임상실험을 시작할 수 있을 것이라고 희망하고 있다. 이들의 성과는 최근 <Cancer Research>에 발표되었다.

연구팀에 따르면, 안전하고 효율적인 특정 유전자 전달 매개체의 부재가 임상에서의 유전자 치료 도입 가능성에 불리하게 작용하였다. 전 연구에서, 연구팀은 polypropyleneimine dendrimer 나노입자가 비바이러스성 방법으로, 핵산을 세포에 도입하는 능력(tumour transfection)을 가지고 있다는 것을 암에 걸린 쥐를 통해 발견하였다. 안전성 향상을 목적으로, 연구팀은 나노입자의 콜로이드 안정성을 실험하고, 생물체 체내에서 유전자 도입의 정확한 생물학적 배치를 조사하였다.

공동저자인 런던대학의 Andres Schatzlein 박사는 ‘유전자 치료는 안전하고 효과적인 암 치료법 개발에 대한 커다란 잠재력을 지니고 있다. 하지만 유전자를 암 세포 속으로 주입하는 것은 여전히 이 분야의 큰 숙제로 남아 있다. 이 연구는 나노입자가 특정한 방식으로 암 세포를 겨냥한다는 것을 보여주는 첫 번째 결과물이며, 여기에 관해서는 앞으로 많은 진보가 있을 것이다.’ 고 설명하였다.

이 연구에서 연구팀은, polypropyleneimine dendrimer를 유전자의 전달매개체로 사용하였으며, 이 특정 dendrimer가 암 세포 속에서만 파괴되는 안정적인 DNA 복합체를 형성한다고 설명하였다.

연구팀은 ‘우리가 확인한 생물물리학적 특성은 dendrimer가 DNA와 합성될 때 더 높은 투과성과 체류 효과를 가지게 된다는 것이다. 또한 실험 암세포에 확산되는 데 필요한 모든 특성을 가진 초분자 집합체로 스스로 용해될 수 있다는 것을 보여주었다.’고 기술하였다.

쥐를 대상으로 한 실험이었음에도 불구하고, 연구팀은 앞으로 2년 내에 인간을 대상으로 한 임상실험이 가능할 것으로 낙관하고 있다. 이 기술은 건강한 세포상태 그대로 적용할 수 있기 때문에, 난치성 암으로 투병중인 환자들에게 유용한 치료법이 될 수 있을 것이다. 프랑스 국립보건의학연구원의 Georges Vassaux 박사가 이끈 연구팀은 유전자가 나노입자로 둘러싸이게 될 때, 세포는 암세포를 죽일 수 있는 단백질을 생성하게 되는 것을 확인하였다.

Schatzlein 박사는 ‘한번 세포 내에 들어가면, 나노입자에 둘러싸인 유전자는 암에 걸린 환경을 인지하고, 활동하기 시작한다. 그 결과 건강한 조직은 그대로 둔 채, 단지 암에 걸린 세포만을 공격하는 유독성을 가지게 된다.’라고 말했다.

연구팀에 따르면, 세포는 쥐의 신체 스캔을 통해 관찰가능한 요오드화나트륨 공동수송물질(NIS : sodium-iodide symporter)을 생산한다. 암세포 내에서는 도입된 유전자가 나타나지만, 건강한 세포 내에서 관찰되지 않는다고 연구팀은 덧붙였다. ‘이식유전자를 표시하는 NIS 영상이 최근 인간에게 유용하다는 것이 입증된 점을 고려할 때, 우리의 데이터는 새로운 암 유전자 치료법으로써, 이 나노입자의 잠재성을 잘 부각시킬 수 있다.’고 연구팀은 강조하였다.

이 연구에는 스페인의 Instituto Aragones de Ciencias de la Salud, 프랑스의 보르도 대학(University of Bordeaux), 영국의 런던 국립보건서비스 위원회(London National Health Service Trust)가 참여하였다.








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