“이 항암제 맞으면 완치될까” 궁금증 풀어주는 기술 나왔다

과학기술의 발달에도 불구하고 여전히 암은 정복되지 못한 질병 중 하나로 꼽힌다. 그렇지만 정복을 위한 연구자들의 발걸음은 계속 되고 있다. 과거 화학 항암치료제에서 표적 항암치료제, 면역 항암치료제 등 암 치료 방법도 발전하고 있다. 특히 면역 항암 치료는 암세포를 직접 표적하지 않고 환자의 면역계를 활성화해 면역 세포가 암세포를 인식하고 공격하도록 유도하는 방법이다. 그렇지만 같은 암이라도 환자에 따라 치료 효과가 다르고 일부에서는 효과가 거의 없거나 과도한 면역 반응이 나타난다. 이에 국내 연구팀이 면역 항암제 효과를 예측할 수 있는 기술을 개발해 눈길을 끈다.


광주과학기술원(GIST) 생명과학과 연구팀은 종양 내부의 미세한 차이까지 단일 세포 단위로 정밀하게 분석해 면역 항암 치료 반응을 정확하게 예측할 수 있는 기술 ‘scMnT’를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번에 개발한 기술은 여러 세포를 한꺼번에 분석해 평균값만 보는 기존 벌크 분석의 한계를 넘어 종양을 구성하는 개별 세포의 차이를 정량적으로 파악함으로써 환자 특성에 기반한 1대1 맞춤형 항암 치료 가능성을 높일 것으로 기대된다. 이 연구 결과는 생물정보학 분야 국제 학술지 ‘브리핑스 인 바이오인포매틱스’(Briefings in Bioinformatics)에 실렸다.

세포는 분열 과정에서 DNA를 복제해 유전 정보를 전달하는데 이 과정에서 세포를 이루는 염기가 잘못 삽입되거나 빠지는 ‘삽입-결실 오류’가 발생할 수 있다. 정상적으로는 이런 오류가 쉽게 복구되지만 복구 기능에 문제가 생기면 오류가 축적되면서 ‘미세부수체 불안정성’(MSI)이 발생한다. MSI가 높은 암세포는 비정상 단백질을 더 많이 생성해 면역세포에 잘 인식되기 때문에 면역 항암 치료에 잘 반응하는 것으로 알려졌다. 문제는 기존 MSI 평가는 양성-음성 이분법에 그치기 때문에 환자별 치료 반응을 정밀하게 가려내기 어렵다는 점이다.

이에 연구팀은 종양 내 MSI 이질성에 주목해 전체 평균값이 아닌 세포 단위의 차이를 개별적으로 비교, 분석할 수 있는 scMnT 기술을 개발했다. 하나의 종양 안에서도 암세포마다 복제 오류 정도가 서로 다르다는 점에 착안한 기술이다.



연구팀은 scMnT를 대장암 환자 데이터에 적용한 결과 동일 환자의 종양 내에서도 MSI 수치가 높은 세포와 낮은 세포가 공존한다는 이질성을 확인했다. MSI 강도가 높은 영역일수록 면역세포가 집중돼 활발하게 암세포를 공격했지만 낮은 영역에서는 면역 반응이 잘 유도되지 않는다는 것을 확인했다.

연구를 이끈 박지환 교수는 “이번에 개발한 scMnT가 MSI를 정량적 지표로 이해할 수 있는 기반을 마련해 치료 반응을 보다 정밀하게 예측할 수 있으며 암 환자의 맞춤형 치료 전략 수립과 면역 항암 치료 성공률 향상에도 도움을 줄 것으로 기대된다”고 밝혔다.

유용하 과학전문기자