개인별로 암 진단·치료할 수 있는 길 열렸다

[이데일리 김혜미 기자]암 유발 단백질을 정확히 분석해 개인별로 맞춤형 암 치료를 할 수 있는 길이 열렸다.

한국과학기술원(KAIST) 물리학과 윤태영 교수와 생명과학과 허원도 교수 공동연구팀은 개별적인 암 조직에 존재하는 발암 단백질의 특성을 하나의 분자 수준에서 실시간으로 관찰하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 14일 밝혔다.

이 기술을 사용하면 암 환자에게서 얻어낸 소량의 발암 단백질 만으로도 암이 발생하는 메커니즘 분석이 가능해져 개인별 발암 원인을 분석, 맞춤형 암 진단과 치료가 가능해질 전망이다. 지금까지는 암 발생 원인이나 기전을 통계적으로 추측만 해 왔다.

윤 교수 연구팀은 우선 하나의 분자까지 관찰할 수 있는 형광 현미경을 개발하고, 항원과 항체의 친화성을 이용해 특정 단백질을 검출해내는 ‘면역침강기법’을 토대로 현미경을 사용해 ‘실시간 단분자 면역침강기법’을 개발해냈다. 이를 통해 발암 단백질들과 다른 단백질의 상호작용을 실시간으로 단분자 수준에서 관찰하는 데 성공한 것이다.

개발한 기술을 검증하기 위해 연구팀은 통계적으로 30% 정도의 암에서 변이되는 것으로 알려진 Ras 발암 단백질에 대해 조사했다. 실험 결과 쥐의 종양과 인간 암세포에서 발현된 전체 Ras 단백질에서는 30~50%가 활성화된 상태로 존재한다는 점이, 정상세포에선 5% 미만의 Ras 단백질이 활성화돼 있는 것으로 나타났다. 즉 Ras 단백질이 비정상적인 활성화가 많이 일어나면 암을 유발한다는 사실이 입증된 것이다.

기존 연구에서는 암 세포에서 활성화된 Ras 단백질 비율이 증가한다는 사실은 확인됐지만, 구체적인 수치를 측정한 것은 이번이 처음이다.

윤태영 교수는 “이번에 개발된 기술은 별도 단백질 발현이나 정제과정이 필요없어 생체 조직이나 실제 암 세포에서 존재하는 단백질을 직접 관찰할 수 있다”며 “발암 단백질을 정확히 분석할 수 있어 향후 맞춤형 항암제 개발을 할 수 있을 것”으로 기대했다. 지난해 12월부터 임상실험이 시작된 만큼 앞으로 몇년 안에 개인 맞춤형 암 진단과 치료가 가능할 것이란 전망이다.

한편 이번 연구는 과학학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2월19일자에 게재됐다.