최근 다양한 방식으로 새로운 암 치료법들이 등장하고 있다. 이번에는 ‘박테리아’를 이용해 암을 치료할 수 있는 가능성이 제기됐다. 독성이 없는 박테리아를 통해 암 치료제를 직접 종양까지 전달하는 방법이다. 이를 통해 사망률이 높은 편에 속하는 간암, 난소암, 전이성 유방암 등에 대해서도 치료 가능성이 높아졌다는 전망이 나온다.
독성 없는 박테리아로 항암제 전달
일반적으로 박테리아는 인체에 유해하다는 이미지가 있다. 하지만 모든 박테리아가 그런 것은 아니다. 우리 몸 안에도 무수히 많은 종류의 박테리아가 존재하며, 그중 일부는 소화나 면역을 돕는 등 유익한 기능을 한다.
이런 박테리아들을 활용해 암을 치료할 수 있는 방법이 유의미한 성과를 거두고 있다. 매사추세츠 대학교(UMass) 암허스트 캠퍼스와 어니스트 제약의 공동연구팀이 개발한 독성 없는 박테리아 ‘BacID’에 대한 이야기다.
연구팀은 독성을 띠지 않도록 유전자 조작된 살모넬라균을 개발했다. 그리고 종양을 표적으로 하여 암 세포 내에 들어가 항암 치료제를 방출하는 기술을 연구했다. 이는 1차적으로 항암제로 인해 건강한 조직이 손상되는 것을 보호하는 효과가 있다. 암 세포 안으로 들어가기 전까지는 치료제를 방출하지 않기 때문이다.
BacID에는 그보다 더 중요한 특성이 있다. 항암제를 포함한 박테리아가 종양 내에서 기하급수적으로 성장한다는 것이다. 이를 통해 실제 투여한 치료제의 용량보다 훨씬 뛰어난 치료 효과를 발휘할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.
연구팀의 수석 저자인 비슈누 라만은 “우리는 이 박테리아의 안전하고 인체 친화적으로 만드는 것에 집중했다”라며 “과거에 시도된 방법에 비해 최소 100배 더 안전할 것”이라고 말했다. 또한 그는 “우리의 목표는 병기가 상당히 진행된 암을 치료할 수 있는 잠재력을 끌어내는 것”이라고 덧붙였다.
주사 맞고 3일 후 아스피린 복용
현재의 BacID는 ‘3세대’로 분류한다. 1세대에서는 박테리아의 ‘뇌’가 스스로 종양을 찾아 치료하는 것을 기대해야 했다. 언제 치료 효과가 나타날지를 제어할 수 없었다는 한계가 있었다. 이후 2세대를 거쳐 현재는 박테리아가 암 세포를 침습해 치료를 시작하는 시점을 제어할 수 있게 됐다.
연구팀은 현재 쥐 모델을 사용해 임상 전 연구까지 진행한 상태다. 정맥 주사 방식으로 박테리아를 주입하게 되면 체내 어디로든 빠르게 퍼져나간다. 이후 2일에 걸쳐 박테리아는 종양 내에서 기하급수적으로 성장한다. 다른 건강한 장기에 퍼진 박테리아는 면역 체계에 의해 제거된다.
정맥 주사를 투여한지 3일째 되는 시점에 아스피린을 투입한다. 이는 투입된 박테리아의 편모(이동을 돕는 역할)를 활성화하는 역할을 한다. 이를 통해 성장한 박테리아는 종양 내 암 세포로 이동하게 되고 치료제를 방출하기 시작한다.
복잡해보이지만 이는 실질적인 작용 기전을 설명하는 내용이기 때문에 그렇다. 연구팀은 “가능한 한 간단하게 만드는 것이 목표였다”라고 이야기했다. 환자 입장에서 보면 단 두 가지 단계다. 정맥 주사를 받고 귀가한 다음, 3일이 되는 시점에 아스피린을 복용하면 되는 것이다. ‘암을 치료하는 방법’이라고 생각하기에는 너무도 간소화된 방법이다.
연구팀은 현재 임상시험을 위한 규제 승인 절차를 진행 중이다. BacID를 이용하는 치료법의 임상시험은 2년 뒤인 2027년에 시작한다는 계획이다.
