<암세포 사멸을 유도하는 mRNA를 전달하는 지질 나노입자가 폐암 전이 모델에서의 항암 효과 확인 모식도>
가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 합성생물학사업단 구희범 교수 연구팀이 암세포를 스스로 죽도록 유도하는 새로운 mRNA 치료법을 개발했다. 연구팀은 지질 나노입자(LNP)를 활용해 항암 유전자를 정맥주사로 직접 전달하는 데 성공했으며, 폐 전이암 모델에서 항암 효과를 확인했다.
이번 연구는 암세포가 스스로 자멸(apoptosis)하도록 유전자를 설계해 지질 나노입자(Lipid Nanoparticle, LNP)에 담아 정맥주사로 투여하고, 폐 전이암 모델에서 뚜렷한 항암 효과를 입증한 것이 특징이다.
mRNA와 LNP는 코로나19 백신으로 잘 알려져 있지만, 그동안 항암 연구에서는 주로 근육주사 형태의 암 백신 개발에 국한돼 왔다. 정맥주사로는 암세포에 직접 유전자를 전달하기 어려웠기 때문이다. 연구팀은 이를 극복하기 위해 LNP를 최적화하여 특정 장기(폐)에만 도달하도록 설계했으며, 정상 세포는 보호하면서 암세포에만 작용하도록 했다.
연구팀은 LNP 안에 암세포 사멸을 유도하는 두 종류의 단백질 설계도를 동시에 담았다.
세포 외부에서 암세포에 사멸 신호를 전달 TRAIL(Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand)과 세포 내부에서 자살 명령을 내려 사멸을 촉진하는 BAK(BCL2-antagonist/killer 1)을 함께 발현시키는 ‘이중 공격 전략’을 통해 단일 유전자 활용 시보다 훨씬 강력한 항암 효과를 얻었다.
실험 결과 폐 전이암 모델에서 암세포의 성장과 전이가 효과적으로 억제되었으며, 이는 mRNA 기반 치료법이 항암 분야에서도 실질적 가능성을 지니고 있음을 보여준다.
구희범 교수는 “정맥주사를 통해 mRNA를 직접 암세포에 전달하고 치료 효과를 낸 것은 의미 있는 진전”이라며 “폐암뿐 아니라 다양한 암종으로 연구를 확대해 나가겠다”고 밝혔다.
이번 성과는 국제 학술지 <Chemical Engineering Journal>에 게재될 예정이며 정밀 항암 치료의 새로운 패러다임을 열 기술로 평가받고 있다.
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