암세포 DNA만 골라서 제거하는 유전자 가위 기술 개발

최근 울산과학기술원(UNIST)과 기초과학연구원(IBS)의 공동 연구팀이 발표한 획기적인 항암 기술이 의료계와 생명과학계의 이목을 집중시키고 있습니다. 바로 암세포의 DNA만을 선택적으로 제거하는 ‘유전자 가위 항암 기술’입니다.

 

이 기술은 기존 항암 치료의 한계를 극복하고, 정밀의학의 새로운 지평을 여는 계기가 될 것으로 기대됩니다.

🔬 유전자 가위란 무엇인가?

유전자 가위는 특정 DNA 서열을 인식해 자를 수 있는 생명공학 도구입니다. 가장 널리 알려진 기술은 CRISPR-Cas9로, 원하는 유전자 부위를 정밀하게 절단하거나 수정할 수 있습니다. 이 기술은 유전 질환 치료, 식물 개량, 세포 연구 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근에는 암 치료에도 적용되고 있습니다.

 

🎯 암세포만 골라내는 정밀 타격

이번에 개발된 기술의 핵심은 ‘암세포 DNA의 단일 가닥만 절단해도 세포를 사멸시킬 수 있다’는 점입니다. 기존에는 DNA의 이중 나선을 모두 절단해야 암세포를 죽일 수 있었고, 이를 위해 20개 이상의 유전자 가위를 동시에 투입해야 했습니다. 이 과정은 복잡하고, 정상세포까지 손상시킬 위험이 컸습니다.

 

하지만 UNIST·IBS 연구팀은 단 4개의 유전자 가위만으로도 암세포 DNA의 단일 가닥을 절단해 효과적으로 세포를 죽일 수 있는 기술을 개발했습니다. 이 기술은 암세포에 축적된 돌연변이 DNA를 정밀하게 타격해, 정상세포에는 영향을 주지 않으면서 암세포만을 제거할 수 있습니다.

 

🧪 PARP 억제제와의 병용 전략

이 기술의 또 다른 혁신은 PARP(Poly ADP-ribose polymerase) 단백질 억제제와의 병용입니다. PARP는 DNA 단일 가닥 절단을 복구하는 역할을 하는 효소인데, 이를 억제하면 단일 가닥 절단이 복구되지 못하고 결국 이중 가닥 절단으로 이어져 세포 사멸을 유도합니다.

기존에는 PARP 억제제가 BRCA 유전자 변이가 있는 난소암이나 유방암 환자에게만 효과가 있었지만, 이번 연구에서는 유전자 가위와 병용함으로써 BRCA 변이가 없는 암종에도 치료 효과를 확장할 수 있게 되었습니다.

 

🧫 실험 결과: 대장암 모델에서의 성과

연구팀은 대장암 환자의 암세포로 만든 오가노이드(3D 조직 모델)에 유전자 가위와 PARP 억제제를 투여한 결과, 암세포의 성장이 현저히 억제되는 것을 확인했습니다. 또한 생쥐에 대장암세포를 이식한 후 동일한 치료를 적용했을 때, 6주 동안 종양 크기가 절반 이하로 줄어드는 전 임상 실험 결과도 도출되었습니다.

 

이러한 결과는 해당 기술이 실제 암 치료에 적용될 수 있는 가능성을 보여주는 중요한 성과입니다.

 

☢️ 방사선 치료와의 시너지 효과

기존의 방사선 치료는 암세포뿐만 아니라 정상세포의 DNA까지 손상시키는 부작용이 있었습니다. 하지만 유전자 가위 기술과 병행하면 저용량의 방사선만으로도 암세포를 효과적으로 죽일 수 있어, 부작용을 최소화하면서 치료 효과를 극대화할 수 있습니다.

이는 방사선 치료의 패러다임을 바꾸는 계기가 될 수 있으며, 향후 다양한 암종에 대한 병용 치료 전략으로 활용될 수 있습니다.

 

🧬 정밀의학의 미래를 여는 기술

이번 연구는 단순히 새로운 항암제를 개발한 것이 아니라, 암세포의 유전적 특성을 기반으로 한 ‘정밀 타격형 치료법’을 제시한 것입니다. 암은 유전적 돌연변이가 축적되어 발생하는 질환이기 때문에, 그 돌연변이를 정확히 인식하고 제거하는 기술은 정밀의학의 핵심입니다.

유전자 가위 기술은 이러한 정밀의학을 실현할 수 있는 강력한 도구이며, 향후 다양한 암종에 맞춘 맞춤형 치료제로 확장될 수 있는 가능성을 보여주고 있습니다.

 

🧠 전문가의 평가

UNIST 바이오메디컬공학과 조승우 교수는 “가위 전달 과정의 복잡성과 세포 독성을 크게 줄여 임상 적용 가능성을 높인 연구”라며 “표적 항암제인 PARP 억제제의 적용 범위를 넓힌 결과”라고 평가했습니다.

또한 연구팀은 “이번 기술은 단독 요법뿐만 아니라 병용 치료 전략으로도 이어질 수 있으며, 기존 항암제의 한계를 보완할 수 있는 새로운 치료 전략”이라고 밝혔습니다.

 

📚 연구의 의의와 향후 전망

이번 연구 성과는 미국암학회(AACR)에서 발행하는 공식 학술지 ‘캔서 리서치(Cancer Research)’에 2025년 8월 1일자로 게재되었으며, 국제적으로도 큰 주목을 받고 있습니다.

향후 이 기술은 다양한 암종에 대한 임상시험을 통해 실용화 가능성을 검증받을 예정이며, 정밀의학 기반의 항암 치료제 개발에 있어 핵심 기반 기술로 자리매김할 것으로 기대됩니다.

 

💡 마무리하며...

암 치료는 오랜 시간 동안 인류가 풀고자 했던 난제 중 하나입니다. 기존의 화학요법, 방사선 치료, 면역치료 등 다양한 접근 방식이 있었지만, 부작용과 한계는 여전히 존재했습니다. 이번에 개발된 유전자 가위 항암 기술은 암세포만을 정밀하게 타격함으로써 치료 효과를 높이고 부작용을 줄이는 혁신적인 방법입니다.

 

이 기술은 단순한 치료법을 넘어, 암 치료의 패러다임을 바꾸고 정밀의학의 미래를 여는 열쇠가 될 것입니다. 앞으로 이 기술이 실제 임상에 적용되어 많은 환자들에게 희망이 되기를 기대해 봅니다.