[위즈뉴스] 초기 발견이 어려운 대장암을 조기 진단할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 

한국연구재단(이사장 이광복)은 13일, 건국대 박기수 교수 연구팀이 'SELEX' 기술을 활용해 대장암 조기 진단 및 치료에 활용할 수 있는 'DNA 압타머'를 개발했다고 밝혔다. 

SELEX(Systematic Evolution of Ligands by EXponential Enrichment)는 표적 물질에 특이적으로 결합하는 압타머 선별 기술이며, 압타머(Aptamer)는 단일, 이중 나선의 DNA, RNA 형태로 타깃 단백질과의 3차원적 결합을 통해 단백질의 상호작용을 억제하는 생고분자 물질이다.

이번 연구 성과를 담은 논문은 생체재료 및 생물의학공학 분야의 SCI급 국제학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 메터리얼즈(Advanced Healthcare Materials, IF=10.0)’ 10월 27일자에 게재됐으며, 표지논문으로도 선정됐다. 

논문명은 'Development of a Novel DNA Aptamer Targeting Colorectal Cancer Cell-Derived Small Extracellular Vesicles as a Potential Diagnostic and Therapeutic Agent'이며, 건국대 박기수 교수가 교신저자로, 건국대 차병석 박사와, 장영준 석사, 이은성 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 

"DNA 압타머 기술로 대장암 진단 가능...치료 가능성도 확인"  

연구팀의 박기수 교수는 "이번에 개발한 대장암 진단 및 치료용 DNA 압타머 기술은 압타머를 활용하여 높은 친화성 및 특이성으로 대장암 진단이 가능하다"며 "대장암 유래 엑소좀과 특이적으로 결합하여 엑소좀 매개 암 전이성을 억제할 수 있는 잠재력을 지님으로 치료 가능성을 확인한 기술"이라고 말했다.

이어 "이 기술은 대장암뿐만 아니라 다양한 고형암(폐암, 췌장암, 위암 등)에 적용 가능하며, 암의 조기 진단 및 항암제 내성과 관련된 엑소좀 바이오마커의 선별에 큰 기여를 하여 환자 맞춤형 치료를 가능하게 할 것으로 예상된다"고 말했다.

대장암은 종양 이질성이 높아 진단 및 치료가 어려운 암종으로 알려져 있다. 종양 이질성은 종양 내 다양한 세포 집단이 존재하는 것을 말하며, 서로 다른 세포 집단이 화학 요법 약물 또는 표적 치료에 다양한 민감도를 보인다는 특징이 있다.

대장암 예방 및 치료의 큰 발전에도 불구하고, 특정한 증상과 정확한 바이오마커의 결핍으로 대장암의 조기 발견 및 생존율 예측은 여전히 부족한 상황이다. 바이오마커란 단백질이나 DNA, RNA(리보핵산), 대사 물질 등을 이용해 몸 안의 변화를 알아낼 수 있는 지표를 말한다.

따라서 대장암의 효과적인 진단을 위해선 대장암에만 특이적인 바이오마커를 탐색하는 것이 매우 중요하다.

이에 연구팀은 액체생검의 핵심 바이오마커로 활용되는 대장암 유래 엑소좀(exosome)에 특이적으로 결합하는 압타머를 발굴하기 위해 SELEX 기술을 설계 및 도입, 압타머 후보군을 대상으로 한 최적화 과정을 통해 결합 능력이 가장 우수한 압타머를 선별했다.

액체생검(liquid biopsy)이란 혈액이나 복수 등 체액 샘플을 통해 종양에 대한 다양한 정보를 얻을 수 있는 비침습적인 검사방법을 말한다.

최종적으로 선별된 압타머는 비표적 엑소좀(정상 혈청 및 다른 암세포 유래 엑소좀)에 비해 대장암 세포 유래 엑소좀에 대한 높은 특이성을 보였으며, 혈청 또는 혈장 농도 범위 내에서 대장암 세포 유래 엑소좀을 검출하기에 충분한 감도를 갖는 것을 확인했다. 

또한, 전이성이 없는 대장암 세포를 이용해 전이성 대장암 유래 엑소좀이 세포간 신호 전달에 관여하여 발생하는 전이 능력을 확인한 결과, 압타머가 결합하면 엑소좀에 의한 신호 전달이 억제됨을 상처 치유 분석 및 세포 이동·침습 분석을 통해 입증했다. 

연구팀은 "이번 연구를 통해 개발된 기술은 대장암뿐만 아니라 다양한 고형암에 적용 가능하며, 암의 조기 진단 및 항암제 내성과 관련된 엑소좀 바이오마커 선별에 기여해 환자 맞춤형 치료를 가능케 할 것으로 예상된다"고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 우수신진 연구사업의 지원으로 수행됐다.

정 현 기자 다른기사 보기