항암 면역세포 만드는 '새 열쇠' 찾았다…CAR 치료제 성능 높인 화학연[과학을읽다]

원숭이 바이러스 유래 SRV2 단백질 발굴
유전자 전달 효율 25% 향상…생존기간도 늘어

국내 연구진이 차세대 항암 면역세포 치료제인 CAR-T와 CAR-NK의 생산 효율을 높일 수 있는 새로운 유전자 전달 기술을 개발했다. 기존에 널리 사용되던 단백질보다 유전자 전달 능력이 뛰어난 새로운 '열쇠 단백질'을 찾아내 항암 효과와 생산성을 동시에 높일 가능성을 제시했다.

한국화학연구원은 박지훈 박사 연구팀이 원숭이 레트로바이러스 2형(SRV2)의 외피 단백질을 활용한 새로운 유전자 전달체를 개발했다고 21일 밝혔다.

CAR 면역세포 치료제 생산 과정. 연구팀 제공

CAR-T와 CAR-NK 치료제는 환자의 면역세포를 꺼내 암세포를 인식하고 공격하는 유전자를 삽입한 뒤 다시 몸속에 주입하는 차세대 세포 유전자 치료제다. 혈액암 등을 대상으로 뛰어난 치료 효과를 보이고 있지만 제조 공정이 복잡하고 비용이 높다는 한계가 있다.

핵심은 항암 유전자를 면역세포 안으로 전달하는 기술이다. 이 과정에서 바이러스 외피 단백질은 세포 표면의 문을 열어 유전자를 전달하는 '열쇠' 역할을 한다.

현재는 고양이 바이러스 유래 단백질인 RD114가 표준처럼 사용되고 있다. 연구팀은 생산성을 높일 수 있는 새로운 후보를 찾기 위해 다양한 바이러스를 탐색한 끝에 SRV2 외피 단백질에 주목했다.

유전자 전달 효율 높여 항암 효과 강화

연구 결과 SRV2 단백질은 면역세포 표면에 존재하는 ASCT2 수용체와 높은 결합력을 보였다. 이를 활용한 전달체는 기존 RD114 방식보다 바이러스 생산량이 많았고, T세포와 NK세포 모두에서 유전자 전달 효율도 우수한 것으로 확인됐다.

실제로 SRV2 기반 전달체를 이용해 제작한 CAR-T 세포는 기존 방식보다 항암 유전자 발현율이 약 20~25% 높게 나타났다.

동물실험에서도 치료 효과가 확인됐다. 백혈병 모델 마우스 실험에서 기존 RD114 기반 CAR-T 치료군은 4마리 중 2마리에서 종양이 재발했지만, SRV2 기반 CAR-T 치료군은 4마리 가운데 3마리에서 실험 종료 시점까지 종양 성장이 관찰되지 않았다. 생존 기간 역시 기존 치료군보다 더 길게 나타났다.

연구팀 사진. 박지훈 책임연구원(왼쪽), 전문정 학생연구원. 화학연 제공

연구팀은 이미 SRV2 기반 유전자 전달체의 생산 공정 최적화를 완료했으며 향후 대량 생산과 상용화를 위한 후속 연구를 진행할 계획이다.

박지훈 한국화학연구원 박사는 "기존에 전 세계적으로 활용되던 RD114보다 항암 유전자 전달 성능이 우수한 새로운 후보를 발굴했다는 데 의미가 있다"며 "차세대 CAR-T 및 CAR-NK 치료제 생산 플랫폼으로 활용 가능성을 확인했다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 2026년 4월호에 게재됐다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr