- 간 근육 등에도 확대 적용 가능
전체 실명의 5%를 차지하는 노인성 황반변성을 눈에 유전자가위를 주입해 치료하고 실명을 예방하는 방법이 개발됐다. 기초과학연구원(IBS)은 IBS 유전체교정연구단과 서울대병원 안과 김정훈 교수 연구팀이 세계 최초로 크리스퍼 유전자가위(CRISPR Cas9)를 눈에 직접 주입해 혈관내피성장인자 유전자 수술에 성공했다고 23일 밝혔다. 크리스퍼 유전자가위는 원하는 부위의 DNA를 정교하게 자르고 교정하는 도구로 학계와 산업계에서 주목하는 기술이다.
노인성 황반변성은 안구 내 망막색소상피세포에서 혈관내피성장인자가 병적으로 증가해 발생한다. 혈관이 없어야 할 황반에서 신생혈관이 자라면서 실명을 초래한다. 현행 노인성 황반변성 치료법은 눈 안으로 혈관내피성장인자를 중화시키는 약제를 주사하는 방식이다. 안구 내 주사를 주입해도 약효가 짧아 반복적 투약이 불가피하다. 반면 연구진이 개발한 유전자 수술법은 혈관내피성장인자 유전자 자체를 제거해 눈 전체에서 신생혈관이 만들어지는 양을 반영구적으로 감소시키는방법이다.
연구진은 유전자가위로 특정 인자를 정확하게 교정해 병변을 제거하는 '유전자 수술' 개념을 제시했다. 유전자가위는 특정 염기서열을 인식하는 RNA와 이를 절단하는 효소로 이뤄졌다. 연구진은 실험동물에 레이저를 쏘아 신생혈관을 만든 뒤 크리스퍼 유전자가위를 망막에 주입했다. 그 결과 망막색소상피세포에서 혈관내피성장인자의 과발현을 억제하는 데 성공했다. 특히 이 유전자가위는 망막 아래 주입되고 3일 안에 유전자를 교정하고 사라지며 면역 반응을 일으키지 않았다. 연구진은 또 유전자가위에 쓰는 절단효소 가운데 가장 크기가 작은 CjCas9을 개발해 활용도를 높였다. 종전 크리스퍼 유전자가위 절단효소 Cas9은 크기가 커서 아데노 연관 바이러스 내 삽입이 불가능했다.
김진수 유전체교정연구단장은 "이번 연구는 비 유전성 퇴행성 질환에서 병적으로 증가하는 유전자를 골라 이를 억제함으로써 질병 치료의 새로운 패러다임을 제시했다"며 "간, 근육 등 다양한 장기에도 확대 적용할 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 성과는 '게놈 리서치(Genome Research)'와 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 실렸다. 오상준 기자
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