암 진단과 치료 동시 박테리아 기술 개발

암 표적 박테리아를 활용, 암을 진단하고 동시에 치료할 수 있는 기술이 국내 의료진에 의해 세계 처음으로 개발됐다.

전남대의대는 약독성 살모넬라 균주를 이용하여 암 세포를 탐지하고 암 조직에만 선택적으로 치료약물을 전달할 수 있는 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

이번 연구는 교과부 미래기반기술개발 사업, 미생물기반 바이오프로브 개발연구사업의 지원을 받아 전남대의대 민정준 교수팀 등 국내 연구진에 의해 수행됐다.

연구결과는 암 연구분야 권위지인 ‘Cancer Research' 지난해 12월 22일자로 온라인 발표되었으며 1월호에 게재될 예정이다.

연구를 통해 개발된 살모넬라균은 독성이 야생형 살모넬라보다 백만 배 이상 약화된 세균으로서, 세포를 녹일 수 있는 단백질인 cytolysinA를 암 조직 에서만 특이적으로 원할 때에만 만들 수 있도록 유전공학적으로 디자인 되어 있다.

특히 이 살모넬라 균주는 빛을 내는 발광유전자를 발현하도록 설계되어 있어서 균주가 암세포를 찾아가서 치료하는 과정을 분자영상기술로 모니터링 할 수가 있다. 연구자들은 이 균주를 ‘시각화가 가능한 치료용 탐사물질(imageable therapeutic probe)'이라고 명명하였다.

암 치료약제에 영상기능을 부여하여 진단과 치료를 겸하는 기술은 현재 세계 학계의 최대 관심 중 하나로, 치료(therapy)와 진단(diagnosis)을 합성한 theragnosis 라는 신조어가 등장하고 있다. 이번 연구는 박테리아를 이용한 암 치료/영상 복합기능 약제를 세계 처음으로 보고하고 있다.

또한 박테리아 균주가 암세포에 도착하면 원격조종으로 치료물질을 생성하도록 설계됨으로써 암 조직 이외의 정상 장기의 피해를 최소화하는 이점을 가지고 있어 인체 적용가능성을 한 단계 높였다.

연구에서 사용된 박테리아 균주를 이용하여 대장암이 이식된 쥐에서 동물실험을 시행한 결과 대장암의 치료와 다른 장기로의 전이를 억제하는데 탁월한 효과가 있는 것이 입증됐다.

본 연구는 미국이나 유럽의 일부 연구진에서 시도되고 있는 박테리아를 이용한 암 치료의 현재 기술수준을 뛰어넘는 박테리아응용 암 치료 기술이 될 것이며, 임상에서의 최대 난제 중 하나인 암 특이적 치료를 위한 표적기술 개발에 중요한 초석이 될 것으로 보인다.

이번 연구를 통하여 저렴한 박테리아 생산기술로 심각한 부작용 없이 몸에 퍼진 암 세포들을 눈으로 보면서 치료할 수 있는 기술이 개발됨으로써 기존의 암 치료방법이 갖는 한계를 일부 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

장익경기자 ikjang@wowtv.co.kr