신약 연구, 약물 저항성 세포에서도 종양 스스로 파괴 가능성 밝혀내다

Seoul펜실베이니아 주립대 연구진은 암 치료의 효과를 높이는 새로운 방법을 발견했습니다. 그들은 암세포를 사멸시키고 약물에 저항하는 근처 세포도 제거하는 유전자 회로를 설계했습니다. 이를 통해 치료 저항성이 발생하기 전에 이를 방지할 수 있습니다.

작동 방식은 다음과 같습니다:

유전 회로는 두 가지 스위치로 구성되어 있습니다. 첫 번째 스위치는 변형된 암세포를 일시적으로 약물 저항성을 갖게 합니다. 두 번째 스위치는 세포가 스스로 파괴되도록 독소를 활성화합니다.

펜실베이니아 주립대의 저스틴 프리차드와 그의 팀은 사람 세포주와 쥐에서 그들의 방법을 실험했습니다. 그 결과, 약물에 저항하는 암세포를 성공적으로 표적하고 제거할 수 있음을 발견했습니다. 이 새로운 접근법은 진행된 암 치료 방식을 변화시킬 수 있을 것입니다.

프리차드는 암세포가 다양하고 빠르게 변하기 때문에 저항성을 갖게 된다고 말합니다. 효과적인 약물에도 불구하고 종양은 여전히 ​​생존하는 방법을 찾습니다. 그는 일반적인 치료 접근 방식이 잘 작동하지 않는 이유는 새로운 저항성 세포가 예측할 수 없게 계속 나타나기 때문이라고 설명합니다. 연구자들은 특정하고 관리 가능한 변화를 암세포에 유도하여 이를 멈추는 것을 목표로 했습니다.

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펜실베이니아 주립대학의 박사후 연구원인 스콧 레이호우는 연구의 주요 저자인데, 그들은 암세포를 변경하여 종양의 저항성을 조절할 수 있다고 설명했다. 회로의 첫 스위치가 활성화되면, 변경된 암세포는 약물에 저항하게 된다. 이것은 약물에 민감한 일반 암세포를 죽여주며, 변경된 세포가 우세해지도록 한다. 이러한 세포가 우세하게 되면, 첫 스위치를 꺼서 이 세포들을 다시 약물에 민감하게 만든다.

두 번째 스위치는 자살 유전자를 활성화합니다. 이 유전자는 변형된 세포가 스스로와 주변의 약물 내성 세포를 파괴하는 독소를 생성하도록 만듭니다. 이는 종양 내 내성 세포를 제거하여 종양이 다시 성장하기 어렵게 만듭니다. 이 방법은 특정 저항 기작을 알거나 기다리지 않아도 암 세포를 표적화합니다.

팀은 다양한 유전자 라이브러리를 사용하여 이중 스위치 회로를 테스트하며 서로 다른 유형의 유전자 저항에 대해서도 작동하는지 확인했습니다. 그 결과 회로는 매우 효과적으로 약물 저항성 세포 그룹을 제거할 수 있었습니다. 연구 결과는 컴퓨터 모델과 실제 실험을 통해 뒷받침되었으며, 이 회로가 매우 다양한 종양 세포를 제어하고 파괴할 수 있음을 보여주었습니다.

연구팀은 이제 이 유전 회로를 안전하고 정확하게 성장하는 종양, 특히 신체의 다른 부분으로 전이된 종양에 전달하는 방법을 연구하고 있습니다. 펜실베이니아 주립대의 중요한 팀 구성원으로는 마르코 아르케티, 순 야오, 이반 소키르니, 조슈아 레이놀즈, 쩨위 양, 그리고 현재 MIT와 하버드의 브로드 연구소에 있는 하이더 이남이 있습니다.

이번 새로운 발견은 암세포를 초기 단계에서 적절히 다룰 수 있기 때문에 희망적이다. 이는 약물 저항성과 치료 실패의 일반적인 문제를 피하며, 암 치료를 위한 강력한 새로운 방법을 제공할 가능성이 있다. 이 연구는 Nature Biotechnology 저널에 게재되었으며, Huck 생명과학 연구소의 HITS Fund, 국가 암 연구소, 그리고 국립 생의학 영상 및 생체공학 연구소의 지원을 받았다.