툴젠, 선천망막질환 연구성과 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재
툴젠, 선천망막질환 연구성과 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재
  • 송유민 기자
  • 승인 2019.10.31 10:23
  • 댓글 0
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동물의 망막색소상피에서도 상동재조합을 이용하여 돌연변이의 정확한 교정을 수행할 수 있다는 점을 처음으로 규명.

㈜툴젠(대표 김종문)은 서울대학교병원 안과 김정훈 교수팀과 10월 30일(논문 게재일, 미국 현지 시간), 레버선천흑암시를 지닌 생쥐에게 유전자교정물질을 전달해 유전자 돌연변이를 완전히 교정하는데 성공했다고 밝혔다.

이 연구성과는 저명한 국제학술지 ‘사이언스’ 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스’ 최신호에 게재되었다.

이번에 연구팀이 가능성을 확인한 선천성 망막질환은 레버선천흑암시(Leber congenital amaurosis; LCA)로 시각기능과 관련된 유전자의 돌연변이로 인해 영·유아 및 소아에서 발생되는 대표적인 실명 질환이며, 시각장애 특수학교 어린이 10~18%가 해당 질병을 앓고 있다.

연구팀은 돌연변이RPE65 유전자를 가진 rd12생쥐의 망막하 공간에 크리스퍼 유전자가위와 정상RPE65 유전자를 탑재한 아데노부속바이러스(AAV) 벡터를 주사했다.

그 결과, RPE65 유전자를 주로 발현하는 망막색소상피(RPE)에서 상동재조합(Homologous recombination)이라고 하는 DNA 수선기작에 의해 돌연변이가 교정될 수 있는 결과를 차세대 염기서열 분석(NGS) 방법을 통해 정밀하게 확인할 수 있었다. 이와 함께, 유전자교정을 통해 정상 RPE65 단백질이 발현되었고, 망막신경세포층의 두께도 회복되었으며, 망막전위도검사에서도 시각반응이 정상 생쥐의 20%이상 수준으로 높아지는 것을 확인했다.

또한, 회복된 시각반응이 주사 후 7개월 이상 동안 유지되는 결과를 통해 연구팀은 유전자교정에 의한 장기적인 치료효과의 가능성도 확인할 수 있었다

툴젠은 과거 김정훈 교수님과 진행하였던 이전 연구에서 유전자가위를 동물의 눈에 전달하여 질병 유발 유전자에 돌연변이를 도입하고 이를 통해 치료효과를 보일 수 있음을 보인 바 있다.

하지만, 실제 질병관련 돌연변이를 고치기 위해서는 유전자가위와 함께 공여 DNA를 세포에 전달하였을 때 상동재조합이라는 방식으로 유전자교정이 일어나야 하는데 이 과정은 분열하지 않는 세포에서는 잘 일어나지 않는 것으로 알려져 있었고 눈의 경우 세포 분열이 잘 일어나지 않기 때문에 이러한 유전자교정이 가능할지가 연구결과로써 알려져 있지 않았다.

툴젠 치료제 2연구소의 송동우 소장은 ”이런 면에서, 이번 연구결과는 동물의 망막색소상피에서도 상동재조합을 이용하여 돌연변이의 정확한 교정을 수행할 수 있다는 점을 처음으로 규명하였으며 이를 통해 동물 모델에서 치료 효과를 확인하였다는 점에서 의미가 크다“라고 전했다.

서울대병원 안과 김정훈 교수는 “이번 연구는 선천망막질환에서 원인이 되는 유전자 돌연변이를 정확히 교정할 수 있는 가능성을 확인했다”며 “이 연구는 실제 임상 치료제 개발의 발판이 될 것”이라고 기대했다.

툴젠 김종문 대표이사는 "툴젠은 유전자교정 기술을 활용한 안과질환에 많은 관심을 갖고 있다."면서, "이번 연구성과를 바탕으로 선천망막질환에서 유전자교정의 가능성을 확인한 만큼, 유전자교정 기술을 이용한 치료제 개발이 가속화되길 기대한다."고 밝혔다.

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