국내 사망원인 1위인 폐암 발생에 관여하는 핵심 단백질(USE1)을 타깃으로 한 RNA 기반 유전자 치료제 후보 물질이 개발됐다.
한국연구재단은 10일 울산의대 서울아산병원 이창환 교수와 서울시립대 이종범 교수 공동연구팀이 USE1을 표적으로 하는 간섭 RNA 나노구조체를 개발하고, 동물실험으로 항암 효과를 확인했다고 10일 밝혔다.
유전자치료제는 질병의 원인이 되는 단백질을 막기 위해, 해당 단백질에 대한 정보가 담긴 유전자를 차단한다. 특히 세대를 거쳐 보존되는 DNA보다 중간체인 RNA를 차단하는 것이 안전성 측면에서 유리하기 때문에 RNA와 결합하는 짧은 RNA가닥을 이용한 RNA 간섭현상이 주목받고 있다. 하지만 구조적으로 불안정한 RNA는 생체고분자로 화학항암제에 비해 독성우려는 적지만 체내에서 분해되기 쉬워 활용이 어려웠다.
연구팀은 USE1을 표적으로 하는 짧은 가닥 간섭 RNA를 디자인하고, 이를 표적 부위까지 도달할 수 있는 나노 입자로 합성하는 데 성공했다. 연구팀은 불안정한 RNA가 분해되지 않고 표적에 잘 도달하도록 복제효소를 이용해 간섭RNA 가닥을 대량으로 증폭하고, 이 가닥들이 엉기면서 자가 조립되는 방식으로 나노구조체를 합성했다.
연구팀은 세포 내로 들어가기 쉬운 크기와 세포 내에서 간섭RNA 방출에 유리하도록 넓은 표면적을 갖도록 제작했다. 특히 세포 내에 존재하는 유전자 절단효소를 이용해 RNA 가닥들이 선택적으로 방출될 수 있도록 설계했다.
실제 사람의 폐암 조직이 이식된 쥐에 합성된 간섭RNA 기반 나노구조체를 투여한 결과 이식된 종양의 크기가 작아졌다.
이번 연구 성과는 지난달 22일 국제학술지 ‘바이오머티리얼스(Biomaterials)’에 실렸다.
