KAIST, 세포 내부 암 돌연변이까지 겨냥하는 정밀 항체 개발

[디지털투데이 이진호 기자] KAIST 연구진이기존 항체 치료제로는 접근하기 어려웠던 암 유발 돌연변이의 흔적을 찾아내는 항체를 개발했다. KAIST는 오병하 생명과학과 교수 연구팀과 교원창업기업인 단백질 디자인 전문기업 테라자인 연구진이 대표적인 암 유발 돌연변이인 'KRAS G12D'를 가진 암세포만 선택적으로 인식하는 항체를 개발했다고 24일 밝혔다. KRAS G12D는 세포의 성장과 증식을 조절하는 KRAS 단백질에 특정 돌연변이가 발생한 형태다. 췌장암과 대장암, 폐암 등에서 발견되지만 단백질이 세포 내부에 있어 기존 항체 치료제로 직접 표적하기 어려웠다. 연구팀은 세포가 오래되거나 손상된 단백질을 잘게 분해하는 과정에 주목했다. 세포 내부의 KRAS G12D 단백질이 분해되면 작은 단백질 조각인 네오항원이 만들어진다. 이 가운데 일부는 세포 표면으로 이동해 면역세포에 제시된다. 연구팀은 컴퓨터 기반 계산적 단백질 디자인 기술과 실험적 선별 과정을 결합해 세포 표면에 제시된 KRAS G12D 돌연변이 조각만 인식하는 'T세포 수용체 유사 항체'를 설계했다. T세포 수용체는 면역세포인 T세포가 세포 표면의 단백질 조각을 읽고 암세포나 바이러스 감염 세포를 찾아내는 감지기 역할을 한다. 이번에 개발한 항체는 항체에 T세포의 눈을 달아 기존 항체가 직접 접근할 수 없었던 세포 내부 돌연변이의 흔적을 포착하도록 설계됐다. 실험 결과 개발된 항체는 정상 세포나 다른 단백질에는 거의 반응하지 않고 KRAS G12D 돌연변이를 가진 암세포만 선택적으로 인식했다. 면역치료에 적용한 실험에서도 해당 돌연변이를 가진 암세포를 효과적으로 제거한 것으로 나타났다. 연구팀은 현재 질환 동물 모델을 대상으로 치료 효능을 검증하고 있다. 오병하 KAIST 교수는 "이번에 개발한 항체는 KRAS G12D 돌연변이를 가진 암세포만 선택적으로 식별해 정상 세포 손상을 최소화하는 정밀 항체 치료제 개발 가능성을 보여줬다"며 "계산적 항체 디자인 기술은 다양한 암 돌연변이를 표적으로 하는 차세대 항체 치료제 개발에 폭넓게 활용될 것"이라고 말했다. 이번 연구에는 안상필 테라자인 연구원이 제1저자로 참여했다. 오 교수와 정보성 테라자인 연구소장이 공동 교신저자로 연구를 총괄했다. 연구 결과는 국제학술지 '몰레큘러 테라피' 온라인판에 지난달 3일 게재됐다.