`빛나는 박테리아`로 암 진단·치료 동시에 한다

[이데일리 문정태기자] 암세포를 스스로 찾아낸 뒤 암세포에만 치료물질을 분비해 암을 완치할 수 있는 치료물질을 국내 연구진이 개발했다.

특히, 이 균주는 스스로 빛을 내는 기능이 있어 의료진이 치료과정을 눈으로 확인할 수도 있어 암치료에 획기적인 전기가 마련될 것으로 보인다.

교육과학기술부는 약(弱)독성 살모넬라 균주를 이용해 암세포를 탐지하고 암 조직에만 선택적으로 치료약물을 전달할 수 있는 기술이 개발됐다고 5일 밝혔다.

▲ 이번에 개발된 `살모넬라` 균주는 스스로 빛을 내는 기능이 있어 의료진이 치료과정을 눈으로 확인할 수 있다. 사진은 실험용 쥐의 폐암 부위에 살모넬라 균주가 침투해 치료되고 있는 모습

이번 연구결과는 교과부 미래기술기반사업, 미생물기반 바이오프로브 개발연구사업의 지원을 받아 전남대의대 민정준 교수팀 등 국내 연구진이 수행했다. 연구결과는 암 분야 최고 권위지중 하나인 `Cancer Research` 1월호에 게재될 예정이다.

연구진이 개발한 `약 독성 살모넬라균`은 야생형 살모넬라보다 독성이 100만배 이상 약화된 균주다.
 
이 균주는 세포를 녹일 수 있는 단백질인 `cytolysinA`를 암조직에서만 선택적으로 만들 수 있도록 유전공학적으로 디자인됐다.

특히, 이 균주에는 스스로 빛을 내는 발광유전자가 심어져 있다. 이에 따라 의료진들은 균주가 암세포를 찾아가서 치료하는 과정을 분자영상 기술로 모니터링할 수 있다.

또한, 박테리아 균주가 암세포에 도착하면 원격조종으로 치료물질을 생성하도록 설계됐다. 이로써 암조직 외의 정상 장기의 피해를 최소화하는 장점을 가지고 있어 인체 적용가능성을 한 단계 높였다는 평가다.

암 치료약제에 영상기능을 부여해 진단과 치료를 겸하는 기술은 현재 세계 학계의 최대 관심중 하나다. 이번 연구를 통해 박테리아를 이용한 암 치료와 진단이 가능한 약제를 세계 최초로 보고하게 된다.

연구를 주도한 민정준 화순전남대병원(핵의학과) 박사는 "살모넬라 균주를 이용해 대장암이 이식된 쥐에서 동물실험을 진행한 결과, 대장암의 치료효과는 높았지만 다른 장기로의 전이를 억제하는 탁월한 효과가 있다는 것이 입증됐다"고 설명했다.

이어 그는 "이번 연구는 미국이나 유럽의 일부 연구진이 시도하고 있는 기술수준을 뛰어넘는 박테리아 응용 암치료 기술이 될 것"이라며 "임상에서의 최대 난제중 하나인 암 특이적 치료를 위한 표적기술 개발에 중요한 초석이 될 것"이라고 말했다.

연구팀은 향후 5년 이내에 사람을 대상으로 하는 임상시험을 진행한다는 목표를 세우고 있다. 이를 위해 연구팀은 ▲독성 약화 ▲암친화성·항암성 강화 ▲암특이성 강화 등을 통해 인체 독성이 최소화된 박테리아를 개발해 임상적 유용성을 향상시킬 계획이다.