[로이슈 전여송 기자] KAIST가 컴퓨터 기반 항체 설계 기술을 활용해 세포 내부의 KRAS(G12D) 암 돌연변이를 선택적으로 인식하는 항체를 개발했다고 24일 밝혔다.

이번 연구는 KAIST 생명과학과 오병하 교수 연구팀과 교원창업기업인 테라자인 연구진이 공동으로 수행했다. 연구팀은 컴퓨터 기반 계산적 항체 디자인 기술과 실험을 결합해 기존 방식으로 개발이 어려웠던 항체를 설계했으며, 현재 질환 동물 모델에서 효능을 검증하고 있다.

KRAS(G12D)는 세포 성장과 증식을 조절하는 KRAS 단백질에 특정 돌연변이가 발생한 형태로, 췌장암과 대장암, 폐암 등에서 발견되는 대표적인 암 유발 돌연변이다. 다만 KRAS 단백질이 세포 내부에 존재해 기존 항체 치료제로는 직접 표적하기 어려워 치료 표적으로 활용하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 세포 내 단백질이 분해되는 과정에서 KRAS(G12D) 단백질이 작은 단백질 조각(네오항원)으로 만들어져 일부가 세포 표면에 제시되는 점에 착안했다. 이를 바탕으로 계산적 단백질 디자인 기술과 실험적 선별 과정을 결합해 해당 암 돌연변이 조각만 인식하는 TCR 유사(TCR-like) 항체를 개발했다.

TCR(T세포 수용체)은 면역세포인 T세포가 세포 표면에 제시된 단백질 조각을 인식해 암세포나 바이러스 감염 세포를 구별하는 역할을 한다. 이번에 개발된 TCR 유사 항체는 이러한 원리를 활용해 세포 내부 암 돌연변이에서 유래한 단백질 조각을 선택적으로 인식하도록 설계됐다.

연구팀에 따르면 개발된 항체는 정상 세포나 다른 단백질에는 거의 반응하지 않고 KRAS(G12D) 돌연변이를 가진 암세포를 선택적으로 인식하는 것으로 확인됐다. 또 면역치료에 적용한 결과 해당 돌연변이를 가진 암세포를 제거하는 효과도 확인됐다.

이번 연구의 제1저자는 테라자인 안상필 연구원이며, 오병하 KAIST 교수와 테라자인 정보성 연구소장이 공동 교신저자를 맡았다. 연구 결과는 유전자·세포 치료 분야 국제학술지 '몰레큘러 테라피(Molecular Therapy)' 6월 3일 온라인판에 게재됐다.

오병하 교수는 "이번에 개발한 항체는 KRAS(G12D) 돌연변이를 가진 암세포만 선택적으로 식별할 수 있어 정상 세포 손상을 최소화하는 정밀 항체 치료제 개발 가능성을 보여줬다"며 "이번 연구에서 개발한 계산적 항체 디자인 기술은 KRAS뿐 아니라 다양한 암 돌연변이를 표적으로 하는 차세대 항체 치료제 개발에 폭넓게 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr