설사 등 식중독을 일으키는 세균을 이용해 암 진단과 진료를 동시에 할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.
교육과학기술부(장관 안병만)는 약독성 살모넬라 균주를 이용하여 암 세포를 탐지하고 암 조직에만 선택적으로 치료약물을 전달할 수 있는 기술이 국내 연구진을 통해서 개발되었다고 밝혔다.
이번 연구결과는 교과부 미래기반기술개발 사업, 미생물기반 바이오프로브 개발연구사업의 지원을 받아 전남대의대 민정준 교수팀 등 국내 연구진에 의해 수행되었다.
이 연구결과는 암 연구 분야 최고 권위의 학술저널 중 하나인 ‘Cancer Research' 12월 22일자로 온라인 발표되었으며 1월호에 게재될 예정이다.
본 연구를 통해 개발된 살모넬라균은 독성이 야생형 살모넬라보다 백만 배 이상 약화된 세균으로서, 세포를 녹일 수 있는 단백질인 cytolysinA를 암 조직에서만 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, 치료와 진단을 합성한 theragnosis 라는 신조어가 등장하고 있다.
이번 연구는 박테리아를 이용한 암 치료/영상 복합기능 약제를 세계 최초로 보고하고 있다.
또한 박테리아 균주가 암세포에 도착하면 원격조종으로 치료물질을 생성하도록 설계됨으로써 암 조직이외의 정상 장기의 피해를 최소화하는 이점을 가지고 있어 인체 적용가능성을 한 단계 높였다.
이번 본 연구에서 사용된 박테리아 균주를 이용하여 대장암이 이식된 쥐에서 동물실험을 시행한 결과 대장암의 치료와 다른 장기로의 전이를 억제하는데 탁월한 효과가 있는 것이 입증되었다.
특히 이번 연구 결과는 미국이나 유럽의 일부 연구진에서 시도되고 있는 박테리아를 이용한 암 치료의 현재 기술수준을 뛰어넘는 박테리아응용 암치료기술이 될 것이며, 임상에서의 최대 난제 중 하나인 암 특이적 치료를 위한 표적기술 개발에 중요한 초석이 될 것으로 보인다.
【용어 설명】
▲살모넬라=살모넬라 균은 그람음성 막대균이고 편모가 발달해 있어서 운동성이 활발하다. 이 균주는 쥐에서 위장염, 패혈증 등을 일으킨다. 본 연구에서 사용된 약독화 균주는 살모넬라 균의 spoT와 relA 유전자를 삭제하여 독성을 백만배 이상 감약시킨 균주이다.
▲Theragnosis= Therapy (치료)와 Diagnosis (진단)이 합성된 신조어로서 한 가지의 약제를 가지고 진단과 치료를 병행하는 기술을 뜻한다. 다른 말로서 ‘imageable therapeutic drug (영상이 가능한 치료약물)‘라는 표현도 사용되고 있다. 최근 첨단 의학분야의 최고 이슈 중 하나이다.
▲세포용해 단백질(Cytolysin A)= - 인간을 감염하는 Salmonella enterica serovar Typhi가 분비하는 단백질로서 동물세포의 세포막을 녹여 세포를 죽이는 단백질
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