새로운 발견: ‘스팅’ 단백질을 통한 암 치료

2018년 11월 8일, 과학저널 네이처(Nature)에 GSK과학자 44명이 저술한 논문이 출간됐습니다. 이 논문은 흔하게 발생하는 암 몇 종류를 치료 할 수 있는 새로운 계열의 면역 치료제 개발 가능성을 시사합니다. 우리는 이런 가능성을 가진 분자들의 작용 기전과 이들이 미래 암 치료에서 가질 수 있는 의미에 대해 살펴보려 합니다.

 

면역체계를 이용한 암 치료

우리 몸의 면역체계는 감염, 질환, 질병 등으로부터 우리를 보호하기 위해, 유기적으로 작용하는 복잡한 세포망으로 이루어져 있습니다.

우리의 면역체계를 구성하는 세포들은 바이러스에서 기생충에 이르기까지 인체에 해가 될 수 있는 수천 개의 위험요인들을 감지해냅니다. 여기서 중요한 점은 면역체계의 세포들이 자기 몸에 있는 세포와 외부 세포, 혹은 물질을 구분해낼 수 있다는 점입니다. 면역 세포들은 한 번 목표를 잡으면, 그 “침입자”를 파괴하기 위해 섬세하게 반응합니다.

GSK의 과학자들은 암을 치료하는 새로운 방법으로, 매우 강력한 조직망으로 구성된 우리 몸의 면역체계를 활용하는 방법을 고안하고 있습니다. 그리고, 그 방법을 찾기 위해 다음과 같은 질문을 던지고 있습니다. “면역체계가 암 세포만을 표적해 없애버리도록 만들 수 있을까?”

 

'스팅’ 단백질

GSK과학자들의 호기심을 자극한 단백질 중 하나는 ‘스팅(STING)’입니다. ‘스팅’이 활성화되면, 우리 몸을 자극해 암세포만 골라 파괴할 수 있는 T세포의 아형(subset)을 내보냅니다.

 

그렇다면, 어떻게 ‘스팅’을 활성화 시킬 수 있을까요?

네이처에 발표된 논문에서, GSK과학자들은 ‘스팅’을 활성화하기 위한 새로운 분자들을 찾아야 한다고 말합니다.

‘스팅’의 엑스레이 크리스탈 구조(X-ray crystal structure)는 새로운 분자에 결합하는 성질이 있다.

 

GSK 의약화학부 책임자(Senior Director of Medicinal Chemistry)이자 해당 연구의 대표 저자인 조쉬 라만줄루(Joshi Ramanjulu)는 연구 내용을 이렇게 설명합니다. “특정 단백질과 짝을 이루는 분자를 찾는 것은 매우 어려운 과정입니다. 우리는 ‘스팅’의 작용 기전과 세포에 미치는 영향을 알아내기 위해 수년 간 연구해왔습니다. 그리고 다양한 분자들을 검토한 결과, 유의미한 활동을 보이는 분자 집단을 발견했습니다. 우리는 이 분자들의 일부 성질을 변형시켜, ‘스팅’ 단백질을 좀 더 효율적으로 활성화시킬 수 있도록 만들었습니다”

이 분자들은 이전에는 없던 새로운 종류로, 기존에 발견되었던 ‘스팅’ 활성체들과는 다른 방식으로 작용합니다.

 

 

조쉬 라만줄루(Joshi Ramanjulu), GSK 의약화학부 책임자 및 본 연구의 대표 저자

이에 대해 조쉬(Joshi)는 다음과 같이 설명합니다. “이 새로운 분자들의 잠재적 이점 중 하나는 종양에 직접 주사할 필요 없이, 혈관으로 주사가 가능하다는 것입니다. 이 분자들은 종양 본체에서 전이돼 접근이 어려운 고형암이나 암세포 덩어리에까지 접근할 수 있기 때문에, 환자들을 위한 새로운 치료옵션이 될 수 있습니다. 또한 우리는 암을 유발한 쥐를 이용한 동물실험에서 새로운 분자들이 면역체계의 ‘기억’을 활성화 시킨다는 사실을 발견했습니다. 이것은 암이 재발했을 때 별도 치료를 받지 않아도 면역 세포가 암 세포 공격 준비를 할 수 있다는 것을 의미합니다”

 

 

 

 

‘스팅’의 잠재력을 깨워라

GSK 과학자들은 새로운 분자들의 잠재력에 많은 기대를 걸고 있습니다. 하지만 아직은 연구 초기에 불과하며 치료제로서 승인 받기까지는 오랜 시간이 필요할 것입니다. 이 논문에 등장하는 분자들은 아직 임상시험을 거치지 않았으며 보건당국의 승인을 받기 전 단계입니다.

조쉬(Joshi)는 “암 치료제가 될 가능성을 안고 있는 ‘스팅’ 활성체에 대한 연구는 계속될 것입니다. 2019년에 시작할 다음 단계의 연구는 이 분자들이 인체에도 무해하게 작용될 수 있는지를 확인하는 것입니다. ‘스팅’은 매우 흥미로운 생물학적 작용을 보이기 때문에, 우리는 ‘스팅’을 변환해 백신에 대한 반응속도를 효과적으로 향상시키는 방법이나, ‘스팅’을 비활성화해 루푸스와 같은 자가면역 질환의 치료 방법으로 사용할 수 있는 방법들을 연구하고 있습니다”라고 덧붙였습니다.

이처럼, 수준 높은 데이터를 활용해 의사결정을 내리고, 과학적인 방식으로 환자들을 위한 새롭고도 효과적인 치료제를 개발하는 것 – 이것이 바로 GSK의 연구개발 방식입니다.