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DNA의 이중 나선을 모두 절단하는 방식과 단일 가닥만 절단하는 방식 비교.사진=울산과학기술원

울산과학기술원(UNIST, Ulsan National Institute of Science and Technology)과 기초과학연구원(IBS, Institute for Basic Science)이 암세포 DNA를 정밀 제거하는 유전자 가위 항암 기술을 개발했다고 3일 밝혔다.

공동 연구팀은 암세포 DNA의 이중 나선 중 한 가닥만 절단해도 세포를 사멸시킬 수 있는 기술을 개발했다.

이 기술은 CRISPR 유전자 가위를 활용해 암세포에 축적된 돌연변이를 표적 제거한다.

기존 2022년 기술은 20개 이상의 가위를 사용해 DNA 이중 나선을 절단해야 했으며, 가위 전달의 복잡성과 정상 세포 손상 위험이 문제였다.

새 기술은 단 4개의 가위로 단일 가닥 절단이 가능하며, PARP 단백질 억제제를 병용해 효율성을 높였다.

PARP 억제제는 단일 가닥 절단을 복구하는 단백질의 기능을 차단해 절단 부위가 이중 가닥 손상으로 전환되도록 유도한다.

이 억제제는 BRCA 유전자 변이가 있는 난소암·유방암 환자에게 주로 효과적이지만, 새 기술은 변이가 없는 암종에도 적용 가능하다.

연구팀은 대장암 환자의 암세포로 만든 오가노이드 조직에 이 기술을 적용해 성장을 억제했으며, 생쥐 전임상 실험에서 6주 만에 종양 크기를 절반 이하로 줄였다. 이 기술은 방사선 항암 치료의 한계를 보완하는 데도 기여한다.

방사선은 정상 세포까지 손상시키지만, 유전자 가위와 저용량 방사선을 병용하면 암세포만 효과적으로 제거할 수 있다.

연구팀 관계자는 “표적 항암제 및 방사선 치료와 병행 시 시너지 효과를 보였다”며 “단독 요법뿐 아니라 병용 치료로도 활용 가능할 것”이라고 밝혔다.

연구 결과는 미국암학회(AACR, American Association for Cancer Research)의 학술지 ‘캔서 리서치(Cancer Research)’에 지난 8월 1일 게재됐다.

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