[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = 국내 연구진이 유전자가위를 이용해 간암 정밀진단 기술을 개발했다.

한국생명공학연구원(KRIBB)은 유전자교정연구센터 김용삼 박사 연구팀이 차세대 유전자가위기술인 CRISPR-Cas9과 아데닌염기편집기를 이용해 정밀진단용 무당쇄항체 생산 마우스를 개발했다고 6일 밝혔다.

무당쇄항체를 적용한 정밀진단 플랫폼의 개발로 향후 다양한 질병 바이오마커 발굴 및 암의 조기진단을 촉진하고 효과적인 치료를 가능하게 할 것으로 전망된다.

유전자가위기술을 이용한 무당쇄항체 생산용 마우스 제작 및 종양 마커의 정량을 위한 무당쇄항체-렉틴 결합 면역분석법(ALIQUAT) 개발[사진=한국생명공학연구원] 2021.01.06 memory4444444@newspim.com

무당쇄항체는 기존 항체 단백질에 결합돼 있는 당이 제거된 항체를 말한다.

현재 임상진단 분야에서는 항체를 이용한 면역분석법을 통해 질병체외진단키트들이 널리 사용되고 있다. 특히 단백질 바이오마커들의 비정상적인 당쇄구조는 암 진단에 그 임상유효성이 검증돼 있다.

특정 당쇄에 특이적으로 결합하는 렉틴(lectin)을 항체와 함께 사용하면 당단백질의 당쇄구조 차이를 정확히 구별해 간암을 보다 정밀하게 진단이 가능할 수 있다.

그러나 기존 항체는 공통적으로 당단백질로 렉틴과 교차반응이 일어나 분석이 어려웠다.

때문에 이러한 문제를 해결하기 위해 교차반응을 일으키지 않도록 당을 포함하지 않는 무당쇄항체 제작이 필요한 상황이었다.

기존 연구들은 효소나 화학적 방법을 이용해 무당쇄항체를 제작했으나 반응 효율이 완전하지 못할 뿐 아니라 최종 무당쇄항체의 회수율도 낮다는 한계를 보였다.

이에 연구팀은 무당쇄항체 생산 마우스를 제작해 기존의 한계를 근본적으로 극복하고 차세대 정밀진단 플랫폼을 개발했다.

유전자가위기술을 기반으로 항체 유전자를 교정한 마우스를 제작함으로써 무당쇄항체 생산 시스템을 구축했다.

종양 마커의 정량을 위한 무당쇄항체-렉틴 결합 면역분석법은 바이오마커의 특정 당쇄구조를 특이적으로 구분, 간암 여부를 정확하게 진단했다.

연구팀은 확보된 무당쇄항체 생산용 마우스로부터 간암 바이오마커에 대한 단일클론항체를 제작했고 이를 간암진단에 적용한 결과 기존의 당쇄항체와 비교하여 월등한 간암 정밀진단 능력을 보였다.

김용삼 박사(가운데)가 연구진들과 연구를 수행하고 있다.[사진=생명연] 2021.01.06 memory4444444@newspim.com

연구책임자인 김용삼 박사는 "이번 연구 성과는 다양한 질병 바이오마커 연구에 기여하고, 강력한 정밀진단 플랫폼을 제공할 수 있음을 시사하는 것"이라며 "이 정밀진단 플랫폼은 암의 조기진단을 촉진하고 효과적인 치료를 가능하게 할 것"이라고 말했다.

연구성과는 생물학 분야의 네이처 자매지인 '커뮤니케이션스 바이올로지(Communications biology)' 온라인 판에 지난해 10월 30일 실렸다. 

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