노인 실명 막는 유전자 치료법 나왔다

2017.02.22 08:00
기초과학연구원(IBS)과 서울대병원 공동 연구진이 개발한 노인성 황반변성 유전자 치료법을 나타낸 모식도. 생쥐의 눈에 유전자 가위를 주입해 발병 유전자를 잘라 제거하는 방식이다. - 기초과학연구원 제공
기초과학연구원(IBS)과 서울대병원 공동 연구진이 개발한 노인성 황반변성 유전자 치료법을 나타낸 모식도. 생쥐의 눈에 유전자 가위를 주입해 발병 유전자를 잘라 제거하는 방식이다. - 기초과학연구원 제공

국내 연구진이 퇴행성 실명의 가장 흔한 원인인 노인성 황반변성을 반영구적으로 치료할 수 있는 유전자 치료법을 세계 최초로 개발했다.

 

김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단장 연구팀은 김정훈 서울대병원 안과 교수팀과 공동으로 원하는 부위의 DNA만 정교하게 잘라 내는 ‘크리스퍼(CRISPR-CjCas9)’ 유전자 가위를 눈에 주입해 유전자를 교정한 결과 노인성 황반변성의 치료 효과를 확인했다고 21일 밝혔다.

 

우리가 앞을 볼 수 있는 것은 안구 안쪽 황반에 상이 맺혀서다. 황반이 우리 눈의 스크린인 셈이다. 황반에 혈관이 비정상적으로 많이 자라 황반으로 들어오는 빛을 가로막는 병이 노인성 황반변성이다. 안구 내 망막색소상피세포에서 신생 혈관을 형성하도록 자극하는 단백질(혈관내피성장인자)이 병적으로 늘어나 생긴다.

황반 변성은 상이 맺히는 황반에 불필요한 혈관이 병적으로 늘어나면서 실명에 이르게 되는 퇴행성 질환이다. - 서울대병원 제공
황반 변성은 상이 맺히는 황반에 불필요한 혈관이 병적으로 늘어나면서 실명에 이르게 되는 퇴행성 질환이다. - 서울대병원 제공

연구진은 생쥐의 눈에 인위적 자극을 가해 새 혈관이 늘어나도록 만든 뒤, 유전자 가위를 망막 아래에 주사했다. 1주일 뒤 유전자 가위를 주입한 생쥐의 황반에 늘어난 새 혈관의 양은 유전자 가위를 주입하지 않은 생쥐에 비해 절반 이하로 나타났다. 혈관내피성장인자 유전자가 20% 이상 제거된 결과다.

 

유전자 가위는 체내 주입 후 72시간 내에 별다른 면역 반응 없이 완전히 사라졌다. 이 유전자 가위에 사용된 DNA 절단 효소 CjCas9은 IBS와 툴젠이 공동 개발한 것으로, 현재까지 보고된 절단 효소 중 가장 작아 체내 주입과 전달이 용이하다. 기존 유전자 가위를 활용한 치료법과 달리 세포를 추출해 체외에서 유전자를 교정한 후 다시 체내에 주입하는 과정이 필요 없다. 김진수 단장은 “기존의 절단 효소는 체내 교정에 활용하기에는 크기가 상대적으로 너무 컸지만 이런 한계를 극복했다”고 설명했다.

 

또 발병 유전자 자체를 제거하는 방식이라 효과가 반영구적이다. 기존 약물 치료법처럼 몇 주마다 주기적으로 투약할 필요도 없다.

 
연구진은 수년 내로 전임상시험과 임상시험을 거쳐 상용화에 나설 계획이다. 김 단장은 “이번에 교정한 유전자는 생쥐뿐 아니라 인체에서도 동일하게 황반변성을 일으키는 유전자로 확인됐기 때문에 임상 적용 가능성이 높다”고 말했다. 김정훈 교수는 “인체 안전성을 충분히 검증한 후 신약 시판 승인 단계를 밟을 것”이라고 말했다.

 

연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 21일자에 게재됐다.

 

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