배상수 한양대 교수(화학과)와 최동호 한양대 교수(의학과) 공동연구팀이 최근 티로신혈증 등의 유전성 난치질환을 치료하는 과정에서 부작용을 현저히 낮춘 치료법을 개발했다고, 한양대가 12일 발표했다. 

공동연구팀은 유전성 난치질환 동물모델의 세포를 추출, 체외에서 유전자 교정 후 다시 동물모델에 이식하는 ‘유전자교정 세포치료 방식’을 도입했다.(저분자 화합물 유래 간 전구·줄기세포-염기교정(Base editing)·프라임교정(Prime editing) 기술 융합)

유전성 난치질환은 대부분의 경우 마땅한 치료법이 없어 오랜 시간에 걸쳐 치료하며, 특히 약물을 이용한 치료의 경우 완치보다는 병의 진행을 늦추거나 현재 상태의 유지에 초점을 맞춰왔다.

최근 과학기술의 발달로 질환의 근본적 해결을 위해 생체 내부에 유전자가위를 주입하는 유전자 치료제도 등장했다. 하지만 생채 내 유전자가위 주입을 위해 바이러스를 전달체로 이용하는데, 이 과정에서 바이러스 관련 위험성과 유전자가위 과(過)발현으로 인한 표적이탈효과(off-target effect) 등이 문제점으로 제기돼 왔다.

공동연구팀은 이런 부작용을 줄이고자 의학과 과학을 융합한 연구를 진행했고, ‘생체 외부 유전자 교정을 통한 유전자교정 세포치료제 개발’을 해결책으로 제시했다. 
  
최동호 교수팀은 지난 연구에서 저분자 화합물을 이용해 간 전구·줄기세포를 제작하는데 성공, 간장학 분야 최고 권위지 「Journal of Hepatology」에 발표한 바 있다. 그는 이번 연구에서 유전자교정 분야 권위자인 배상수 교수팀과 함께 저분자 화합물을 통해 유전성 난치질환 유래 간 전구·줄기세포를 제작하고, 염기교정과 프라임교정 기술을 통해 돌연변이 유전자를 교정한 후 다시 생체 내로 이식해 질병을 치료하는 전략을 세웠다.

그 결과 유전성 난치질환인 티로신혈증 동물 모델에서 한 번의 치료만으로도 생존율이 200% 이상 크게 개선되는 등 유전성 간 난치질환에 대한 근본적인 치료방법을 제시했다. 해당 치료법은 향후 인간 유전자 치료에도 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

최동호 교수는 “이번 연구결과를 바탕으로 앞으로 유전성 난치질환 환자의 세포를 추출해 체외에서 염기교정 및 프라임교정 기술을 이용해 교정한 후 다시 환자에게 이식해 난치성 질환의 치료제로서 유용하게 사용될 수 있을 것이다”며 “한양대의 장점인 융합연구의 좋은 예를 보여주게 되어 매우 기쁘다”라고 소감을 전했다. 

배상수 교수는 “이번 체외 유전자교정 세포치료제는 하나의 유전자교정 치료 플랫폼으로써 안전성·효율성이 높아 향후 다양한 유전질환에 적용이 가능할 것”이라고 말했다. 배상수, 최동호 교수팀은 현재 이 연구에 관한 특허출원을 완료했다. 

한편 이번 연구는 줄기세포 분야 최고 권위지인 『Cell Stem Cell』(IF 20.860)에 4일자 온라인 판에 게재됐다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 바이오의료기술개발사업 ‘KOREA BIO GRAND CHALLENGE’ 지원을 받아 진행됐다. 

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