암세포 잡는 자연살해세포의 공격력 극대화 기술 개발

NK세포 내 암세포 인식 돕는 유전자 도입

국내 연구진이 암세포를 잘 공격하도록 만드는 세포치료제 제작기술을 개발했다. 한국연구재단(이사장 노정혜)은 박경순, 박우람, 한동근 교수(차의과학대학교) 공동연구팀이 생체재료 기반 나노기술을 이용하여 암세포에 구멍을 내 죽이는 자연살해세포가 암세포를 보다 잘 공격하도록 만드는 세포치료제 제작기술을 개발했다고 26일 밝혔다.

우리 몸에 선천적으로 존재하는 자연살해세포는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 선택적으로 인식한 후 즉각적으로 파괴한다. 다른 면역세포와 달리 면역거부반응이 적어 건강한 사람의 세포를 환자에게 사용할 수 있는 등 여러 장점이 있다. 때문에 암세포 표면의 이름표(항원, EGF Receptor)를 더 잘 읽을 수 있도록 이름표와 결합하는 암세포 인식강화 유전자(EGF Receptor -CAR)를 도입해 자연살해세포의 암세포에 대한 공격력을 높이려는 연구가 활발하다. 하지만 자연살해세포의 자체방어기작 때문에 외부에서 인식강화유전자를 도입하기가 쉽지 않아 암세포와 보다 잘 싸울 수 있는 자연살해세포를 만드는 데 어려움을 겪고 있었다. 기존 바이러스를 이용해 암세포 인식강화 유전자를 자연살해세포 내로 전달하려는 방식은 바이러스를 매개체로 한다는 점에서 안전성 측면에서 다소 불리하며 자연살해세포가 바이러스를 공격하여 전달효율을 높이는 데 한계가 있었다.

연구팀은 바이러스 대신 형광을 띠는 자성 나노입자를 암세포 인식강화 유전자와 함께 전달함으로써 자연살해세포 내로 이 유전자가 전달되는 효율을 크게 높였다. 고분자 생체재료를 나노입자 위에 겹겹이 쌓는 삼중코팅 방식을 통해 자연살해세포의 자체 방어기작을 회피하도록 설계하여 이 유전자를 보다 효과적으로 세포 내로 전달할 수 있었다. 나노입자의 도움으로 자연살해세포 표면에 암세포 인식강화 단백질이 정상적으로 만들어지는 것과 악성유방암세포벽에 구멍을 내어 파괴하는 능력이 향상되는 것을 확인하였다. 실제 유방암 생쥐모델에서 종양성장 억제능력을 살펴본 결과 종양크기가 대조군에 비해 약 4배 감소한 것으로 나타났다.

또한 나노입자가 자성을 띠는 아연-철 산화물과 근적외선 형광 분자를 포함하고 있어 기존 자기공명영상과 광학형광영상기법으로 생쥐 동물모델에서 자연살해세포의 위치나 움직임을 추적할 수 있음을 입증했다. 박경순 교수는 “차세대 항암면역세포로 주목받는 자연살해세포를 자유자재로 엔지니어링할 수 있는 기술을 개발한 것”이라고 설명했다. 과학기술정보통신부·한국연구재단 개인기초연구(중견연구 및 신진연구)사업과 보건복지부 연구중심병원육성과제 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘바이오머티리얼스‘(Biomaterials)에 8월 9일(한국시간) 게재됐다.

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