국내 연구진이 차세대 유전자 가위 기술인 CRISPR-Cas9과 아데닌염기편집기(Adenine base editor)를 이용해 정밀진단용 무당쇄항체 생산 마우스를 개발했습니다. 무당쇄항체를 적용한 정밀진단 플랫폼의 개발은 향후 다양한 질병 바이오마커 발굴 및 암의 조기진단을 촉진하고 효과적인 치료를 가능케 할 것으로 기대됩니다. 한국생명공학연구원 유전자교정연구센터 김용삼 박사팀이 수행한 이번 연구는 'Communications biology'에 게재됐습니다.
- 무당쇄항체
단백질에 결합된 당은 생명현상을 유지하기 위해 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 무당쇄항체는 기존 항체 단백질에 결합되어 있는 당이 제거된 항체를 말합니다. 항체에 결합된 당은 생체면역반응에는 필수적이나 진단용으로는 적합하지 않습니다.
유전자가위 활용해 간암 여부 정확히 진단한다
현재 임상진단분야에서는 항체를 이용한 면역분석법을 통해 질병체외진단키트들이 널리 사용되고 있습니다. 특히 단백질 바이오마커들의 비정상적인 당쇄구조는 암 진단에 그 임상유효성이 검증돼 있습니다.
특정 당쇄에 특이적으로 결합하는 렉틴(lectin)을 항체와 함께 사용하면 당단백질의 당쇄구조 차이를 정확히 구별하여 간암을 보다 정밀하게 진단이 가능할 수 있습니다. 그러나 기존의 항체는 공통적으로 당단백질로써 렉틴과 교차반응이 일어나 분석이 어려웠습니다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 교차반응을 일으키지 않도록 당을 포함하지 않는 무당쇄항체 제작이 필요한 상황이었습니다. 이전의 연구들은 효소나 화학적 방법을 이용하여 무당쇄항체를 제작했으나, 반응 효율이 완전하지 못할 뿐 아니라 최종 무당쇄항체의 회수율도 낮다는 한계를 보여왔습니다.
연구팀은 무당쇄항체 생산 마우스를 제작하여 기존의 한계를 근본적으로 극복하고, 차세대 정밀진단 플랫폼을 개발했습니다. 유전자가위기술을 기반으로 항체 유전자를 교정한 마우스를 제작함으로써 무당쇄항체 생산 시스템을 구축했습니다.
종양 마커의 정량을 위한 무당쇄항체-렉틴 결합 면역분석법은 바이오마커의 특정 당쇄구조를 특이적으로 구분함으로써 간암 여부를 정확하게 진단했습니다. 연구팀은 확보된 무당쇄항체 생산용 마우스로부터 간암 바이오마커에 대한 단일클론항체를 제작했고 이를 간암 진단에 적용한 결과 기존의 당쇄항체와 비교하여 월등한 간암 정밀진단 능력을 보였습니다.
연구책임자인 김용삼 박사는 "동 연구 성과는 다양한 질병 바이오마커 연구에 기여할 것이고, 강력한 정밀진단 플랫폼을 제공 할 수 있음을 시사하는 것"이라며 "이 정밀진단 플랫폼은 암의 조기진단을 촉진하고 효과적인 치료를 가능케 할 것"이라고 밝혔습니다.
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