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암을 유발하는 유전적 돌연변이는 또한 암 세포를 약화시킨다. 이를 이용해 연구자들은 선택적으로 암 세포를 죽일 수 있는 약물을 개발할 수 있는데, 이 개념을 lsquo;합성 치사율(synthetic lethality) rsquo;이라고 불린다. 왜냐하면 약물은 돌연변이 (즉 합성된) 세포에만 치명적이기 때문이다. 미국 UC 샌디에고(UC San Diego) 의과대학과 쟈콥스(Jacobs) 공과대학 연구원들이 합성-치사 유전자 조합을 검색하는 새로운 방법을 개발했다고 보고했다. 관련 연구는 Nature Methods에 게제되었다. 난소암을 치료하는 olaparib는 합성 치사에 의해 작동이 된다. 이 약물은 하나의 유전자를 차단하며 BRCA 유전자가 변형이 되었을 때 난소 암 세포를 죽일 수 있다. 이와 같은 방식으로 다른 많은 암들도 치료될 수 있지만, 어떤 유전자 돌연변이 조합이 lsquo;합성 치사 rsquo;을 일으키게 하는지는 알지 못한다. 따라서, 연구팀은 유전자 편집 기술인 CRISPR/Cas9을 이용해서 합성-치사 상호작용을 동시에 확인할 수 있다고 보고했다. CRISPR/Cas9는 연구자들이 가이드 RNA를 디자인해서 세포 내의 특정한 타깃 유전자의 시퀀스와 매치하도록 한다. RNA는 Cas9 효소를 원하는 지점으로 인도하며, 그곳에서 DNA를 자른다. 세포는 DNA 절단을 치료할 수 있지만, 부정확함으로, 유전자를 비활성화시킨다. 이번 연구에서 연구진은 CRISPR/Cas9 시스템에 두 개의 가이드 RNA를 가지도록 디자인했다. (1) 하나는 암에서 흔히 변이가 되는 종양 억제 유전자를 타깃으로 하는 것이며, (2) 다른 하나는 항암제에 의해 방해받을 수 있는 유전자를 타깃으로 한다. 연구팀은 이 시스템을 이용해서 세 개의 실험용 세포주(사람의 자궁 경부암, 폐암과 배아 신장 세포)에서 73개 유전자를 대상으로 조사했는데, 이는 150,000 개의 유전자 조합에 해당한다. 그리고 연구팀은 세포의 성장과 죽음을 측정했다. 연구팀은 이 접근 방법을 이용해서 120개의 새로운 합성 치사 상호작용을 밝혀낼 수 있었다고 보고했다. 이번 연구의 교신 저자인 Trey Ideker 박사는 ldquo;이 방법으로 밝혀진 유전자 상호작용의 식별은 같은 단백질 복합체 또는 신호전달 과정에 기여하는 같은 유전자 사이의 중요한 기능성 상호작용을 밝힐 수 있다 rdquo;라고 말했다. 이 연구는 생물학적 시스템에 대한 근본적인 이해와 치료 개발에 영향을 미칠 수 있다. 연구팀이 발견한 합성-치사 상호작용은 세 개의 세포주 중의 하나에 해당한다. 이는 합성-치사 상호작용이 다른 종류의 암에서는 다를 수 있다는 것을 의미한다. 연구팀은 이것이 향후 약물 개발에서 중요하게 고려되어야 할 부분이라고 말했다. |
