한국생명공학연구원(이하 생명연)은 유전자교정연구센터 김용삼 박사팀이 차세대 유전자 가위 기술인 CRISPR-Cas9과 아데닌염기편집기(Adenine base editor)를 이용해 정밀진단용 무당쇄항체 생산 마우스를 개발했다고 6일 밝혔다.

무당쇄항체를 적용한 정밀진단 플랫폼의 개발은 향후 다양한 질병 바이오마커 발굴 및 암의 조기진단을 촉진하고 효과적인 치료를 가능케 할 것으로 기대된다. 무당쇄항체는 기존 항체 단백질에 결합돼 있는 당이 제거된 항체를 말한다. 항체에 결합된 당은 생체면역반응에는 필수적이나 진단용으로는 적합하지 않다. 현재 임상진단분야에서는 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 구별하여 간암을 보다 정밀하게 진단이 가능할 수 있다. 그러나 기존의 항체는 공통적으로 당단백질이어서 렉틴과 교차반응이 일어나 분석이 어려웠다.

이에 연구팀은 무당쇄항체 생산 마우스를 제작해 기존의 한계를 근본적으로 극복하고, 차세대 정밀진단 플랫폼을 개발했다. 유전자가위기술을 기반으로 항체 유전자를 교정한 마우스를 제작함으로써 무당쇄항체 생산 시스템을 구축한 것이다.

특히, 종양 마커의 정량을 위한 무당쇄항체-렉틴 결합 면역분석법은 바이오마커의 특정 당쇄구조를 특이적으로 구분함으로써 간암 여부를 정확하게 진단했다. 실제, 연구팀은 확보된 무당쇄항체 생산용 마우스로부터 간암 바이오마커에 대한 단일클론항체를 제작했다.

이어 이를 간암진단에 적용한 결과 기존의 당쇄항체와 비교해 월등한 간암 정밀진단 능력을 보였다. 연구책임자인 김용삼 박사는“이번에 개발된 정밀진단 플랫폼은 암의 조기진단을 촉진하고 효과적인 치료를 가능케 할 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구결과는 생물학 분야의 네이처 자매지인 ‘커뮤니케이션스 바이올로지’10월30일자(한국시각 10월31일) 온라인판에 게재됐다.

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