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유전자 가위 CRISPR로 자궁경부암 치료 연구 개선한다
등록일 : 2019-10-16 09:25 | 최종 승인 : 2019-10-16 09:54
김건우
여성은 자궁경부암 발병 위험이 있다(사진=123RF)

[메디컬리포트=김건우 기자] 자궁경부암은 여성에게 가장 흔한 암 중 하나로, 예방 가능한 질병이지만 정확한 치료법은 없다. 그런데 최근 연구팀이 유전자 가위 CRISPR(크리스퍼)를 사용해 이 질병을 치료할 방법을 알아냈다.

호주의 공립 연구기관 그리피스대학이 주도한 연구팀은 CRISPR 유전자 편집 기술과 나노 입자를 기반으로 자궁경부암 종양의 유전자를 변화시키는 방식으로 치료법을 개선할 길을 열었다. 이 연구 결과는 분자요법 저널에 게재됐다.

자궁경부암 치료법 연구 

미국 보건 및 안전에 중점을 둔 미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 전 세계 모든 여성이 자궁경부암 발병 위험에 처해 있다. 의료 전문가들은 암의 주요 원인이 인간유두종바이러스 HPV라는 것을 발견했다. HPV의 일부 유형은 자궁 경부 내부의 건강한 세포에서 돌연변이를 일으킨다. 이 질병은 대개 30세 이상의 여성에게 일어나지만, 그보다 이른 나이의 여성도 질병에 걸릴 위험이 있다.

현재로서는 여성과 남성이 바이러스에 감염되는 것을 막기 위해 두 가지 백신이 존재하며 건강 및 의료 전문가들은 백신 접종을 권장한다. HPV는 성적인 접촉으로 전염될 수 있는데, 남성보다 여성이 질병으로 인해 더 큰 피해를 입는다. 타인과 성관계를 맺은 사람의 최소 50%가 HPV에 노출될 위험에 처한다.

바이러스는 건강한 세포에 감염된 다음 건강한 세포의 정상 DNA를 변화시킨다. 이로 인해 세포는 악성 세포로 변하고, 점점 통제가 불가능해진다. 그런 다음 주변에 있는 세포를 침범해 피나 산소, 영양분 등을 얻는다. 악성 세포가 커지면 종양이 된다.

HPV 검사는 자궁경부암을 유발하는 HPV의 존재를 감지하는 선별 검사다(사진=123RF)

그리피스대학 연구진은 감염된 세포에서 바이러스의 유전적 변화를 거꾸로 되돌릴 방법을 모색했다. 이 과정을 되돌린다면 종양 세포가 죽게 될 것이다. 이때 필요한 것이 유전자 편집 도구인 소위 유전자 가위 CRISPR다. CRISPR는 바이러스의 변형을 관통해 전세를 역전할 수있었다.

연구 저자이자 퀸즐랜드맨지스보건협회의 나이젤 맥밀란 교수는 "유전자 가위 기술을 활용해 어떤 암이든 치료법을 찾아낸 첫 번째 연구 성과다. 나노 입자는 암세포에서 암을 유발하는 유전자를 찾고, 유전자를 이상하게 변형시키는 원인이 되는 여분의 DNA를 편집한다"고 설명했다.

CRISPR 자체는 악성 종양과 관련된 정확한 유전자를 편집할 수 없다. 유전자 편집 도구를 올바른 유전자에 적용해야 하기 때문이다. 그렇지 않으면 이 도구를 사용한다고 해도 종양이 유전자 편집의 영향을 받지 않을 수도 있다. 종양에 관여하는 유전자를 알아보기 위해 연구진은 HPV E6과 E7 단백질의 발현과 관련된 자궁경부암에 기반한 모델 시스템을 만들었다.

시스템을 완성한 다음 연구진은 정확한 유전자를 찾기 위해 검색 도구로 나노 입자를 개발하고 생체실험을 진행했다. 그리고 CRISPR와 나노 입자를 모두 사용해 유전자를 은밀하게 표적화했다. 생체실험에는 살아있는 쥐가 사용됐다.

 

 

나노 입자는 종양 유전자를 편집해 종양에 DNA를 추가로 주입했고, 자궁경부암 세포는 DNA를 읽으려다가 새로 주입된 DNA를 인식하지 못했다. 종양이 복제에 필요한 구성 요소를 생산해낼 수 없었고, 세포 사멸이 일어났다.

새로운 접근법으로 실험한 결과 생체 내 실험에 사용된 쥐의 생존율은 100%였고, 종양은 완치됐다. 쥐는 치료 과정에서 염증 등의 증상을 보이지도 않았으며, 다른 유전자 변형도 발견되지 않았다. 이 접근법은 자궁경부암에만 국한되지 않을 전망이다. 연구진은 다른 암 유형에서도 정확한 발암 유전자를 확인할 수 있다면, CRISPR를 사용해 해당 유전자를 편집할 수 있다고 덧붙였다.

자궁경부암 예방하려면 

HPV 예방접종은 자궁경부암 예방을 위한 최선의 예방책 중 하나다. 맥밀란은 "고위험 HPV가 모든 자궁경부암 발병률의 99.7%를 차지하며, 예방접종을 한 여성은 HPV 관련 자궁경부암 발병 위험이 낮다"고 말했다. 자궁경부암 검진으로는 자궁경부세포진 검사와 HPV 검사 두 가지가 있다. 하지만 이 검사는 여성에게만 해당한다. 남성의 HPV 보유 유무를 확인하기 위해 승인된 검사는 아직 없다.

미국인의 건강 상태에 대한 연간 평가를 제시하는 AHR은 최근 몇 년간 자궁경부암 검사를 받는 여성의 비율을 발표했다. 2016년에는 21~44세 여성 중 82.7%가 최근 3년 이내에 한 번 이상의 자궁경부세포진 검사를 받았다. 2017년에는 비슷한 비율의 여성이 검사를 받았다. 그런데 2018~2019년에 진행한 평가에서는 그 비율이 80%로 감소했다.

AHR은 21~44세 여성을 다시 나이에 따라 세 그룹으로 나눠 조사했는데, 가장 젊은 여성 집단, 21~24세 여성 중 62%가 검사를 받았다. 다른 연령 집단보다 낮은 수치다. 25~34세 여성은 83.9%가, 35~44세 여성은 84.1%가 검사를 받은 것으로 나타났다.

 

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