암의 유전자치료는 암의 발생에 관여하는 유전정보의 이상을 교정코자 하는 직접적인 공격전략과 암에 대항하는 인간의 면역체계를 강화하도록 유전자를 조작하여 암을 퇴치코자 하는 간접적인 치료전략인 면역강화요법으로 구분됩니다. 이번 게시글에서는 암 정복을 위한 항암 유전자치료법에 대하여 알아보겠습니다.
암(Cancer)이란 무엇인가?
암은 세포 주기가 조절되지 않아 세포분열을 계속하는 질병입니다. 의학이 발전하여 암을 치료하는 사례가 많아졌다고는 하나 암은 여전히 질병으로 인한 사망원인 1위를 차지하고 있습니다. 암은 발병하는 위치에 따라 그 이름이 정해지는데, 2020년 기준 우리나라에서 가장 많이 발생한 암은 갑상선 암이며 그 뒤로 폐암, 대장암, 위암 등이 따라오고 있습니다. 갑상선 암과 폐암에 대한 자세한 정보는 아래 링크를 참고해 주세요.
2023.03.16 - [분류 전체 보기] - 갑상선암 관리를 위한 생활 수칙
2023.03.16 - [분류 전체 보기] - 폐암 관리를 위한 생활 수칙
전통적인 항암요법의 부작용
전통적인 항암요법에는, 수술, 방사선치료, 화학요법 등이 있습니다. 수술과 방사선치료의 경우, 비교적 초기에 진단된 암환자에 대하여 인지된 범위 내에서 암세포를 제거합니다. 그러나, 미세하게 퍼져있는 암세포가 주변조직에 남아 있는 경우 재발을 피할 수 없습니다.
또한, 수술이나 방사선치료는 부작용을 수반할 수 있습니다. 전통적인 항암제는 암세포가 정상 세포보다 빨리 자란다는 특징을 공격 목표로 삼고 개발되었기 때문에, 우리 몸에서 빠르게 재생되는 골수 조혈모세포, 모근세포, 점막세포 등도 동시에 공격 대상이 됩니다. 이런 이유로 항암제치료를 받은 환자는 백혈구 수가 저하되어 세균감염이 발생하거나, 탈모가 진행되고, 구내염으로 고통을 받는 등 부작용을 피할 수 없습니다. 또, 항암제에 반응하는 환자비율이 제한적이고, 반응한 환자들도 약제에 내성이 생겨 결국 완치되지 못하는 환자가 많습니다. 뿐만 아니라, 암세포는 다양성과 지속적으로 진화해 나가는 특성 때문에, 항암제에 대한 내성이 쉽게 발생하여 항암치료에 실패하는 환자가 많습니다.
유전자치료의 정의, 분류 및 문제점
유전자치료란, 질병의 치료를 위해 인체에 유전물질 또는 유전물질이 조작된 세포를 투여하는 치료법입니다. 비정상 유전자를 정상 유전자로 대체시켜 유전적 결함을 치료하거나 새로운 기능을 추가하는 획기적인 치료법으로, 넓은 의미에서는 환자의 유전자를 포함한 유전체 구성에 변화를 초래하는 모든 의료절차가 유전자치료로 간주됩니다.
근본적으로 유전자치료의 목적은 유전 질환을 앓고 있는 사람의 유전적 결함을 교정하는 데 있습니다. 치료법에는 체세포 유전자치료와 생식 세포 유전자치료 두 가지가 분류됩니다. 체세포 유전자치료는 특정 기관 또는 조직에 생긴 유전적 결함을 치료하는 것입니다. 그리고 생식 세포 유전자치료는 난자, 정자 또는 수정란을 사용하여 교정된 유전자를 갖춘 개체를 만드는 것입니다.
그러나 유전자치료법에도 문제점은 있는데, 첫째, 이러한 치료 방법을 통해 형성된 유전적 변화는 다음 세대에 전달될 수 있기 때문에 심각한 사회적, 윤리적 논란이 대두되고 있습니다. 둘째, 바이러스 벡터 사용 시 안전성 문제가 우려되며 다른 문제점들로는 면역반응, 삽입 돌연변이 유발, 비용 등이 언급되고 있습니다.
항암 유전자치료의 사례
암의 유전자치료는 앞서 언급했듯이, 암의 발생에 관여하는 유전정보의 이상을 교정코자 하는 직접적인 공격전략과 암에 대항하는 인간의 면역체계를 강화하도록 유전자를 조작하여 암을 퇴치코자 하는 간접적인 치료전략인 면역강화요법으로 구분될 수 있습니다.
직접적인 치료전략의 예로, p53 tumor suppressor gene을 발현시켜서 암을 정상조직으로 전환시키고자 하는 임상시도가 추진 중에 있습니다. 그러나, 직접적인 치료전략은 실험실에서는 쉽게 이루어질 수 있으나, 직경 1 cm의 종양이 10억 개 이상의 암세포로 구성되어 있음을 감안할 때, 모든 종양세포의 유전정보조작을 통하여 암을 퇴치하려는 것은 기술적으로 쉽지 않습니다. 또한, 인체 내에서 정상세포에 손상을 주지 않고 암세포의 유전자만 조작하는 데는 많은 어려움이 있기 때문에 직접적인 공격전략이 성공적으로 임상에 이용되기 위해서는 해결해야 할 과제가 아직 많이 남아있습니다.
직접적인 공격전략의 문제점을 극복하고, 임상응용의 가능성을 높인 유전자요법이 면역요법을 이용한 치료전략입니다. 이는 환자의 자기 방어능인 면역기능이 암을 파괴할 수 있도록 유도하는 과정에 유전공학의 기법을 응용하는 방식으로, 암의 일부세포에만 유전자조작이 이루어지더라도 잇달아 촉발되는 면역반응이 대부분의 암세포를 파괴할 수 있다는 높은 기대 때문에, 현재 진행 중인 암의 유전자치료의 주를 이루고 있습니다. 이런 치료 방식은 면역항암요법의 일부로 분류되기도 합니다. 유전자조작을 통한 면역반응의 증진 시도 중 가장 관심을 끌고 있는 분야는 종양세포에 직접 cytokine gene을 도입하여 종양세포 자체가 cytokine을 분비하게 함으로써, 환자에게서 능동적으로 면역반응을 유발하는 시도입니다.
맺음말
암 환자에게 유전자정보를 이용한 맞춤치료는 연구할 가치가 높고 언젠가 모든 암 환자에 적용가능한 표준치료가 될지도 모를 일입니다. 전 세계적인 암 유전자치료제의 잠재시장규모는 2013년 기준 735억 달러 정도로 매우 크고, 시장 성장률은 연 15%로서 모든 약효군 중에서 가장 높은 시장 성장률을 보이고 있습니다. 질환별 사망자 수와 비교해 볼 때, 암은 시장성이 큰 분야로 효과적인 치료제의 개발이 시급하게 요구되는 분야이므로 항암 유전자치료는 매우 유망한 기술이라고 볼 수 있습니다.
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