‘분자 한 개’ 암 유전자 수준에서 발암 단백질 관찰 성공

“암 유발 단백질 정확히 분석…맞춤형 항암제 처방 가능”



［헤럴드경제=신상윤 기자］국내 연구진이 개인별로 암이 발생하는 메카니즘을 찾아냈다. 이에 따라 개인별로 암 발병 원인을 알 수 있게 돼, 수년 내 ‘맞춤형 암 진단ㆍ치료’가 가능해질 전망이다.

카이스트(KAISTㆍ한국과학기술원)는 윤태영 물리학과 교수와 허원도 생명과학과 교수 공동연구팀이 암 조직에 존재하는 발암 단백질의 특성을 실시간으로 관찰하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 과학 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 지난달 19일자에 실렸다.

윤태영 교수                              허원도 교수

지금까지 현대 의학은 암이 발생하는 원인이나 기전을 통계적으로 추측할 뿐, 실제 암을 유발하는 단백질이 어떻게 작용하는지를 규명한 사례는 없었다. 연구팀의 임상 실험이 성공적으로 끝나면, 암 환자의 개인별 발암 기전을 분석해 맞춤형 암 진단과 치료가 가능해질 것으로 기대된다.

윤 교수 연구팀은 우선 분자 하나까지 관찰할 수 있는 형광현미경을 개발했다. 이에 항원과 항체의 친화성을 이용해 특정 단백질을 분리해낼 수 있는 ‘면역침강기법’을 적용, ‘실시간 단분자 면역침강기법’을 개발했다. 이를 통해 발암 단백질들이 다른 단백질과 상호작용하는 모습을 실시간으로 단분자 수준에서 관찰하는 데 성공했다.

이 기술을 검증하기 위해 연구팀이 30% 정도의 암에서 발견되는 ‘Ras 발암 단백질’을 조사한 결과, 쥐의 종양과 인간 암세포에서 전체 Ras 단백질 가운데 30~50%가 활성화된 상태로 존재한다는 것을 확인했다.

정상세포에는 Ras 단백질이 5% 미만으로 활성화돼 있었다. 암세포에서 활성화된 Ras 단백질의 비율이 증가한다는 것은 기존 연구에서도 예측했지만, 구체적인 수치를 측정한 것은 이번이 처음이다. 


개별 암 조직에서 다양한 발암 단백질의 활성화 비율을 측정함으로써 각 환자의 암이 어떻게 진행되고 있는지 진단할 수 있다. 지난해 12월부터 국내 유명 의과대학에서 임상실험을 진행하고 있어, 수년 내 맞춤형 항암제 개발이 가능할 것으로 기대된다.

윤 교수는 “이 기술은 수십만배로 늘리는 증폭기술 적용이 불가능했던 암 유전자를 한 개의 분자 수준도 관찰할 수 있게 한 것”이라며 “소량의 암 환자 단백질 시료만으로도 다양한 검사를 할 수 있다”고 말했다.

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