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연세소식

[의료원 소식] 종양 변이 분석으로 맞춤형 암 치료 길 열린다

연세대학교 홍보팀 / news@yonsei.ac.kr
2022-05-02

종양 변이 분석으로 맞춤형 암 치료 길 열린다

김형범 교수팀 연구 Nature Biotechnology(IF 54.9) 게재



의대 김형범(IBS 나노의학연구단 연구위원)·김영광 교수(약리학), 이승호 기초 전공의는 염기변환 유전자가위(Base editor)로 수만 개의 종양 변이를 정상 세포에 일대일로 도입하고 한 번에 평가해 암을 만드는 종양 변이를 특정할 수 있다고 2일 밝혔다. 이번 성과로 특정 종양 변이를 치료하는 환자 맞춤형 암 치료가 가능할 것으로 보인다.


연구결과는 생명공학 분야 신기술을 발표하는 ‘네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology, IF 54.908)' 최신 호에 실렸다.


암 환자의 염기서열에서 지금까지 수백만 개의 변이가 확인됐지만, 모든 변이가 악성 종양 생성 즉 암 생성에 영향을 주는 것은 아니다. 암을 초기부터 빠르게 치료하기 위해서는 암으로 발전하는 일부 종양 변이를 기준으로 치료 계획을 수립하는 것이 효과적이지만 지금까지 이를 판별하는 데 기술적인  어려움이 있었다.


기존에는 종양 변이를 통계적으로 분석해 암 발생에 영향을 미쳤을 것으로 추정되는 돌연변이를 확인했다. 그러나 이러한 방법으로는 그 인과관계를 명확히 밝힐 수 없고 관찰 대상이 발견 빈도가 높은 소량의 종양 변이에 국한됐다. 



종양 변이 대량 도입 기술 개발

연구팀은 정상 세포에 종양 변이(염기서열+염기변환 유전자가위)를 대량으로 도입하는 기술을 개발했다. 염기변환 유전자가위는 표적 종양 변이만을 타깃으로 분석하기에 종양 변이의 기능을 기존보다 더 정확히 평가할 수 있다. 이 방법으로 약 3만 개의 종양 변이를 한 번에 평가해 암을 유발하는 변이를 특정할 수 있게 됐다.


연구팀은 암 생성을 유도하는 변이를 평가하기 위해 유전자 편집 기술인 염기변환 유전자 가위로 세포 하나에 변이를 하나씩 유도한 뒤 세포의 성장을 가장 많이 촉진하는 변이를 대용량 유전자 분석기술인 시퀀싱(sequencing) 기술로 관찰했다. 그 결과 세포의 성장을 크게 촉진하는 즉 암 생성에 관여하는 종양 변이 약 170개를 확인했다.



폐암 항암제에 내성 보이는 돌연변이 대량 발굴법 개발

또 종양 변이를 세포에 대량으로 도입하는 방법을 기반으로 폐암 환자에 사용하는 항암제 아파티닙에 내성을 보이는 종양 변이도 대량으로 확인했다. 이 기술은 향후 새로운 항암제를 만들 때도 사용할 수 있어, 신약 완성도를 높이는 데 도움이 될 것으로 기대된다.


표피생장인자 종양 변이(T790M)는 아파티닙에 내성을 보이며 폐암 세포를 활성시키는 변이로 잘 알려져 있다. 연구팀은 표피생장인자(EGF)와 관련된 종양 변이를 생성한 뒤 정상 세포와 일대일로 대량 도입하고 아파티닙을 투여해 세포 수의 변화를 관찰했다. 그 결과 표피생장인자 돌연변이(T790M)가 있는 세포는 아파티닙 투여에도 불구하고 활발하게 증식하는 것을 재확인함으로써 발굴법의 효용성을 입증했다.

 

vol. 631
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