CRISPR는 Cas9이라는 효소를 사용하여 표적 유전자를 정확하게 편집하는 강력한 유전자 편집 도구입니다. 문제는 이것이 항상 신체의 올바른 부분에 머물지 않고 필요한 후에도 오랫동안 유전자를 계속 편집하여 잠재적으로 면역 반응을 유발할 수 있다는 것입니다. 새로운 암 유전자 치료법은 신체의 특정 부위에서 원격으로 활성화될 수 있습니다. 연구팀은 초음파에 반응하는 CRISPR를 개발하고 이것이 쥐의 암을 제거하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 보여주었습니다.
이제 USC(University of Southern California)의 과학자들은 CRISPR가 작동하는 시기와 장소를 제어하는 새로운 방법을 시연했습니다. 쥐를 대상으로 한 실험에서 그들은 암을 제거하기 위해 이 방법을 사용했습니다.
실제로 CRISPR는 바이러스 전달 수단에 통합되어 환자에게 정맥 내로 전달될 수 있습니다. 그런 다음 집중된 초음파 펄스를 신체의 원하는 부분에 직접 적용하여 유전자 편집 도구를 활성화할 수 있습니다. 비결은 세포가 열에 노출될 때 Cas9 효소를 생산하도록 설계되었다는 것인데, 이는 초음파에 의해 유도됩니다.
연구의 공동 저자인 Peter Yingxiao Wang은 "우리의 제어 가능한 시스템에서는 언제든지 이를 켜거나 끌 수 있습니다."라고 말했습니다. "전원을 켜자마자 CRISPR 분자는 원하는 곳에서 작동하기 시작합니다. 그런 다음 잠시 후 스스로 부패하기 시작하고 잠시 동안 종료되며 언제든지 다시 켤 수 있습니다."
암과 싸우기 위해 이 도구를 활용하기 위해 팀은 염색체 끝의 반복적인 DNA 서열인 텔로미어를 표적으로 삼도록 CRISPR를 설정했습니다. 이는 암세포를 죽게 할 뿐만 아니라 종양 파괴를 돕기 위해 다른 세포를 소환하는 면역 반응을 유발합니다.
세 번째 유형의 공격은 특수 CART 셀에서 발생합니다. 이러한 면역 세포는 환자에게서 제거되어 특정 표적을 공격하도록 조정된 다음 신체에 다시 도입됩니다. 이 경우 표적은 특정 유형의 암에서 다량으로 발현되는 CD19라는 단백질이다. 가장 중요한 것은 연구팀이 CRISPR 기술을 사용하여 CD19 생산량을 늘렸다는 것입니다.
연구팀은 피하 종양이 있는 쥐를 대상으로 병용요법을 테스트했다. 물론, CRISPR/CART 세포 치료를 받은 쥐의 100%가 생존했고 암이 완전히 사라졌습니다. 이에 비해 CART 세포 치료만 받은 쥐의 생존율은 40%에 불과했습니다.
결과는 유망해 보이지만 이 치료법은 아직 초기 단계에 있으며 인간이 동일한 이점을 경험할 것이라는 보장은 없습니다. 팀은 향후 연구는 이 기술을 개선하고 잠재적으로 CART 세포 치료 이상으로 확장하는 데 초점을 맞춰야 한다고 말합니다.
이번 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 저널에 게재됐다.