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[요약] 면역치료제의 등장으로 난치성 암의 치료 가능성이 크게 높아지고 있다. 하지만 여전히 암 정복은 멀다. 암은 고유한 단백질 조각으로 스스로를 드러낸다. 과학자들이 바로 이 점을 이용해 암 치료 성공률을 끌어올리려고 한다. (2018. 9.)
암 중에서도 최고 지독한 암으로 꼽히는 흑색종(피부암의 하나)의 회복 비율이 최근 급격히 올라가고 있다. 새로 나온 면역치료제들 덕분이다. 크게는 약 50%까지 회복 비율이 상승했다는 보고가 나왔다. 하지만 여기서 멈출 순 없다. 과학자들이 흑색종 같은 난치성 암의 치료 성공률을 더 높이기 위한 특별한 방법을 찾아냈다. 암세포 본연의 구조를 교묘히 이용하는 것이다.
이스라엘 와이즈만 과학연구소는 야르데나 사뮤엘즈 분자생물학과 교수 연구진이 이스라엘 테크니온 공대, 미국 국립암센터, 미국 휴스턴 텍사스대 MD앤더슨센터와 함께 암세포만이 갖고 있는 특정 단백질 조각인 ‘네오-항원(neo-antigen)’을 암 치료에 활용할 수 있음을 동물실험으로 확인했다고 지난 12일 밝혔다. 이들의 연구 결과는 같은 날 국제학술지 ‘캔서 디스커버리’에 발표됐다.
최근 개발된 대부분의 면역치료 기법은 암세포를 적으로 인지하고 죽이는 체내 면역세포의 일종인 T세포의 활동을 활발하게 만드는 것이다. T세포의 활동을 돕는 항체를 주입하거나, T세포를 몸 밖에서 키워 ‘무기화’한 다음 다시 몸 안에 넣어주는 식이다.
몸 속에 들어간 T세포는 수많은 세포들 사이에서 암세포 고유의 특별한 단백질 조각(펩타이드)을 이용해 암세포임을 알아본다. 암세포를 둘러싼 바깥쪽 세포벽에 있는 네오-항원이 바로 그런 펩타이드다. T세포는 마치 표지판을 보고 길을 찾는 것처럼 네오-항원을 보고 암세포를 인지한다.
지금도 세계 많은 연구진이 각종 암들의 네오-항원을 찾고 있다. 네오-항원이 암 치료 기술 개발의 실마리가 될 수 있기 때문이다. 문제는 네오-항원이 HLA라고 불리는, 수천 가지 형태가 가능한 복잡한 단백질 덩어리에 섞여 존재한다는 점이다. 정확히 어디에 진짜 네오-항원이 있는지 알아내기가 쉽지 않다.
이런 한계를 해결하기 위해 연구진은 흑색종 암세포들의 HLA 단백질 덩어리에서 펩타이드들을 떼어내 각각이 T세포와 어떤 상호작용을 하는지를 조사하는 알고리즘(컴퓨터 계산식)을 개발했다. 이 방법으로 네오-항원을 찾아낸 연구진은 이를 인지하는 T세포를 흑색종 암세포가 들어 있는 실험용기와 실험용 생쥐에 넣어봤다. 그 결과 암세포의 약 90%가 죽었다.
이어 연구진은 암이 체내 다른 기관으로 전이된 환자들에게서 암세포들을 추출해 HLA 덩어리의 펩타이드들을 비교해봤다. 예상대로 전이된 암세포에선 서로 유사한 펩타이드들을 찾아볼 수 있었다. 더 나아가 연구진은 암환자들에게서 자연적으로 발생한 T세포를 뽑아낸 다음 네오-항원과 가장 강력하게 반응하는 것들을 가려냈다. 그리고 이들을 체외에서 키워 환자들과 같은 종양이 들어 있는 실험용기와 실험용 생쥐에 주입했다. 양쪽 모두에서 T세포는 암세포와 아주 효과적으로 잘 싸웠다.
연구진에 따르면 세계 많은 과학자들이 네오-항원을 활용하는 암 치료 기술을 개발하고 있다. 사뮤엘스 교수는 “우리의 실험 결과는 임상연구와 관련이 높다”며 “암 종류와 환자마다 대부분 개별적인 네오-항원을 갖고 있기 때문에 궁극적으로 모든 환자를 위한 ‘개인화한’ 약이 새롭게 개발될 수 있을 것”이라고 기대하고 있다.