암을 자멸시키는 0.05% RNA 과정

호주 과학자들은 마이너 스플라이싱(minor splicing)이라는 미세한 유전적 과정을 방해하면 공격적인 암, 특히 KRAS 돌연변이가 있는 암을 효과적으로 치료할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이 방법은 건강한 세포에는 영향을 미치지 않으면서 암세포에는 해를 끼치지 않아 더 효과적이고 안전한 치료법 개발에 대한 희망을 제시합니다. 출처: Shutterstock

호주 연구진은 '마이너 스플라이싱'이라고 알려진 특수 분자 과정을 표적으로 삼아 공격적이고 치료하기 어려운 암의 성장을 억제하는 유망한 새로운 전략을 발견했습니다.

EMBO Reports 에 발표된 연구에 따르면, 사소한 스플라이싱을 차단하면 간암, 폐암, 위암의 종양 성장을 현저히 늦추는 동시에 건강한 세포는 거의 손상되지 않는 것으로 나타났습니다.

호주 의학 연구 기관 WEHI가 동물 모델과 인간 세포를 대상으로 실시한 연구는 일반적인 발암 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 암을 표적으로 삼는 이 전략의 잠재력을 보여줍니다.

한눈에 보기

• 새로운 연구에 따르면, 마이너 스플라이싱을 표적으로 삼으면 간암, 폐암, 위암의 종양 성장을 크게 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다.
• 이 전략은 암에서 가장 흔히 발견되는 유전적 변화 중 하나인 KRAS 돌연변이로 인해 발생하는 암에 특히 효과적입니다.
• 이 연구는 다양한 암 모델에서 미미한 스플라이싱 억제의 치료적 잠재력을 보여줍니다.

마이너 스플라이싱이 중요한 이유

스플라이싱은 세포가 긴 RNA 가닥을 메신저 RNA라고 하는 더 짧은 조각으로 바꾸는 과정으로, 이 메신저 RNA는 단백질을 생성하는 템플릿을 제공합니다.

주요 스플라이싱이 이 작업의 99.5%를 수행하는 반면, 작은 스플라이싱은 나머지 0.05%의 유전자에 필수적인 과정으로, 인간 게놈의 20,000개 유전자 중 약 700개에 영향을 미칩니다.

새로운 연구에 따르면, 마이너 스플라이싱 차단은 암세포의 DNA 손상을 축적하고 세포 사멸을 유도하는 핵심 종양 억제 경로를 활성화합니다. 놀랍게도 건강한 세포는 거의 영향을 받지 않습니다.

비록 소수의 유전자에만 영향을 미치지만, 작은 스플라이싱은 세포 성장과 분열을 촉진하는 유전자의 올바른 발현에 필수적입니다. 이는 암세포의 잠재적인 아킬레스건이 됩니다.

중요한 점은 이러한 유전자 중 다수가 KRAS 돌연변이로 인한 암에 의해 흔히 납치된다는 점인데, KRAS 돌연변이는 고형 종양에서 가장 빈번하게 발견되는 유전적 변화 중 하나입니다.

WEHI 연구실 소장인 조안 히스 교수는 과학자들이 KRAS가 많은 공격적인 암의 핵심이라는 사실을 오래전부터 알고 있었지만, 그 지식을 광범위하게 효과적인 치료법으로 전환하는 데 어려움을 겪었다고 말했습니다.

"KRAS 돌연변이는 다양한 형태로 나타나 치료하기가 매우 어렵기 때문에 수십 년간의 과학적 노력에도 불구하고 지금까지는 제한적인 진전만 있었습니다."라고 히스 교수는 말했습니다.

"하지만 저희의 접근 방식은 다릅니다. 일부 환자에게만 적용될 수 있는 특정 돌연변이를 표적으로 삼는 대신, 빠르게 성장하는 암이 의존하는 근본적인 과정을 방해하고 있습니다.

"이 연구는 기존 접근 방식으로는 오랫동안 해결되지 않았던 문제를 해결하는 새로운 방법을 제시하며, 훨씬 더 광범위한 환자에게 도움이 될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다."

놀라운 결과는 새로운 치료법을 향한 길을 보여준다

WEHI가 주도한 연구는 다니오와 쥐 모델, 그리고 인간 폐암 세포를 사용하여 고형 종양의 생체 내 모델에서 사소한 스플라이싱을 억제하는 영향을 입증한 최초의 연구입니다.

연구에 따르면, RNPC3 유전자에 의해 암호화된 단백질(소규모 스플라이싱 장치의 필수 구성 요소)의 활동을 감소시키면 간암, 폐암, 위암의 종양 성장이 현저히 느려지는 것으로 나타났습니다.

"이 단백질의 양을 절반으로 줄인 것만으로도 종양 부담을 크게 줄일 수 있었습니다."라고 이 연구의 첫 번째 저자인 카렌 도겟 박사가 말했습니다.

"이것은 놀라운 결과입니다. 특히 이런 암이 일반적으로 얼마나 회복력이 강한지를 고려하면 더욱 그렇습니다."

이 연구에서는 또한 사소한 스플라이싱을 방해하면 신체의 암과의 싸움에서 중요한 방어 메커니즘인 p53 종양 억제 경로가 활성화된다는 사실을 밝혔습니다.

'유전체의 수호자'로 불리는 p53 단백질은 DNA 손상에 반응하여 세포 분열을 지연시키거나, DNA 복구를 시작하거나, 세포 사멸을 유발합니다. 이 잘 알려진 경로는 많은 암세포에서 돌연변이가 발생하거나 비활성화되어, 이러한 세포들이 통제 불능으로 성장하게 합니다.

도겟 박사는 "사소한 스플라이싱을 차단하면 DNA 손상이 발생하고 중요한 방어 반응이 활성화됩니다. 즉, p53 경로가 기능하는 암은 이 전략에 특히 취약할 가능성이 높습니다."라고 말했습니다.

"이를 통해 더 효과적이면서도 독성이 적은 치료법의 길이 열리고, 현재 치료 옵션이 제한적인 공격적인 암 환자에게 희망을 제공합니다."

약물 발견 협력

연구팀은 사소한 스플라이싱을 억제할 수 있는 화합물을 찾기 위해 WEHI에 본사를 둔 국립 약물 발견 센터에 의뢰해 27만 개가 넘는 약물 유사 분자를 스크린하여 몇 가지 유망한 후보 물질을 찾아냈습니다.

"우리는 사소한 스플라이싱이 매력적인 치료 표적으로 검증되었습니다. 이제 과제는 이를 안전하고 효과적으로 억제할 수 있는 약물 화합물을 개발하는 것입니다."라고 히스 교수는 말했습니다.

이 연구는 유전자 발견과 암 생물학 분야에서 WEHI가 보유한 깊은 전문지식을 바탕으로 진행되었으며, 여러 연구실과 기술 간의 협업이 얼마나 강력한지를 보여줍니다.

히스 교수는 "이 연구의 장점 중 하나는 다양한 모델과 종양 유형을 사용했다는 점입니다."라고 말했습니다.

"우리는 한 종류의 암만 검사하거나 한 가지 분석 방법만 사용하지 않았습니다. 이러한 접근 방식의 다양성 덕분에 저희 전략이 좁은 범위의 암뿐만 아니라 다양한 형태의 암에도 적용될 수 있다는 확신을 갖게 되었습니다."

이 연구는 호주 국립 건강 및 의학 연구 위원회(NHMRC), 루드비히 암 연구소, 국립 신경 질환 및 뇌졸중 연구소의 지원을 받았습니다.

"소수 스플라이소좀의 억제는 광범위한 암의 성장을 제한한다"라는 제목의 연구가 EMBO Reports 에 게재되었습니.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/07/250730030352.htm