[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 꿈의 암 치료법이라 불리는 ‘중입자 치료’ 효과를 높일 수 있는 연구결과를 발표했다.
16일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 유전체 항상성 연구단 케이이치 타카타 연구위원 연구팀이 UNIST와 ‘POLQ 단백질’이 암세포가 중입자 치료에 내성을 갖게 하는 원인물질임을 밝혔다.
중입자 치료는 중입자가속기로 빛의 70% 속도로 가속한 탄소이온을 암세포에 정밀하게 조사해 파괴하는 방법이다. 기존 X선이나 감마선 치료법에 비해 치료효과가 높고 부작용이 적어 차세대 암 치료법으로 평가된다. 중입자 치료기는 전 세계에 단 10여 개국만 보유하고 있으며, 국내에는 올 상반기에 처음 도입될 예정이다.
연구진은 DNA 이중가닥 절단을 수선하는 복구 메커니즘에 핵심인 POLQ 단백질이 염기 탈락 부위와 산화적 손상 부위를 우회하여 합성할 수 있는 독특한 DNA 중합효소라는 점을 주목했다.
그리고 유전자 가위 기술을 이용해 POLQ 단백질의 발현을 억제한 암세포에 탄소이온 고선량 방사선을 조사해 암세포의 반응과 특성을 관찰했다. 그 결과 POLQ 단백질이 발현되지 않은 암세포의 방사선에 대한 생존율이 감소하고 염색체 불안정성이 크게 증가한 것을 확인했다.
나아가 연구진은 DNA 복합적 이중가닥 절단을 모사한 DNA 분자에 미세 상동 매개 말단 접합 기술과 단분자 형광 공명에너지 전달기술을 적용해 POLQ 단백질이 복합적 이중가닥 절단을 복구하는 과정을 재현했다.
이어 POLQ 단백질이 상보적 염기서열을 가진 두 개의 DNA 가닥을 염기쌍이 되도록 유도시키고, 이 염기쌍으로부터 뉴클레오타이드를 합성하는 것을 확인했다.
케이이치 타카타 연구위원은 “이번 연구로 암세포가 중입자 방사선 치료에 대해 내성을 가지게 되는 원인물질을 밝혔다”며 “향후 원인물질을 억제하는 항암제의 개발로 더 높은 치료효과를 기대한다”고 전했다.
그러면서 “중입자 치료기가 국내에 도입되는 과정에서, 치료효과 향상을 위한 한·일 공동연구가 활발히 진행되길 희망한다”고 말했다.
