황반변성, ‘유전자가위’로 치료길 열렸다

세포 안 질환유발 유전자 직접 교정해 병리적 혈관신생 억제

서울의대 김정훈 교수팀과 기초과학연구원 김진수 단장팀은 새로운 형태의 유전자가위인 Cpf1을 이용하여 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor) 및 저산소유도인자(hypoxia-inducible factor)-1 유전자를 조절함으로써 병리적 혈관신생을 억제하는 치료효과를 확인했다고 밝혔다.

그동안 질환유발 유전자를 교정하는 치료는 불가능한 것으로 간주돼, 기존에는 습성 연령관련황반변성의 치료에 혈관내피성장인자를 억제하는 항체 기반 치료제가 주로 사용되었다.

현재 임상에서는 세포 밖으로 분비되는 혈관내피성장인자를 억제하는 항체 기반 치료제로 아바스틴(성분명: 베바시주맙), 루센티스(성분명: 라니비주맙) 및 아일리아(성분명: 애플리버셉트)가 사용되고 있다.

세포 안의 질환유발 유전자를 직접적으로 교정하는 방식의 치료는 유전자교정 기술이 도입되면서 비로소 시도되고 있다.

특히, 3세대 유전자가위인 CRISPR 유전자가위는 이전 세대에 비해 개발이 용이하여 실용화를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이번 연구에서 서울의대 김정훈 교수팀은 김진수 단장 연구팀과 함께 높은 효율 및 특이성을 보이는 Cpf1 유전자가위를 이용하여 질환유발 유전자를 직접 교정하여 망막질환을 치료할 수 있는 가능성을 확인하였다.

혈관내피성장인자 및 저산소유도인자-1 유전자에 대한 Cpf1 유전자가위의 유전자교정 효과는 높은 특이성과 효율성을 보였다. 이는 원하지 않는 유전자에 작용하는 소위 off-target 효과를 최소화하면서 원하는 유전자교정 효과를 극대화할 수 있는 전략을 확보할 수 있는 기반이 되었다.

본 연구결과를 통해 리보핵산단백질 또는 아데노연관바이러스에 탑재된 형태의 유전자가위를 통해 망막질환을 포함한 여러 질환의 생체내 치료를 시행할 수 있을 것으로 기대된다.

한편, 해당 연구결과는 네이처 자매지인 “Nature Communications” 최신호에 게재되었다.