유전자교정 세포치료제 개발, 새로운 유전성 난치질환 치료법 제시

티로신혈증 동물모델, 한 번의 치료로 생존율 200% 이상 개선

간, 중추신경계, 신장에 축적돼 여러 가지 증상을 유발하고 특히, 간암 발병율을 높일 수 있는 티로신혈증 등의 유전성 난치질환을 치료하는 과정에서 부작용을 현저히 낮추는 유전자교정 세포치료 방식의 치료법이 개발됐다.

이번 연구는 한양대학교병원 외과 최동호 교수와 한양대학교 화학과 배상수 교수 공동연구팀이 참여했으며, 지난 4일 줄기세포분야 세계적 학술지인 ‘Cell Stem Cell’ 온라인판에 ‘저분자 화합물 유래 간 전구·줄기세포-염기교정∙프라임교정 기술 융합’이라는 제목으로 게재됐다.

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 의학과 과학기술의 발달로 질환의 근본적 해결을 위해 생체 내부에 유전자가위를 주입하는 유전자 치료제도 등장했지만, 생채 내 유전자가위 주입을 위해 바이러스를 전달체로 이용하는 과정에서 바이러스 관련 위험성과 유전자가위 과(過)발현으로 인한 표적이탈효과 등이 문제점으로 제기돼 왔다.

공동연구팀은 유전성 난치질환 동물모델의 세포를 추출, 체외에서 유전자 교정 후 다시 동물모델에 이식하는 ‘유전자교정 세포치료 방식’을 도입했다.

최 교수팀은 이번 연구에서 배 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 결과를 이뤄냈다. 이는 향후 유전성 간 난치질환에 획기적인 치료 결과로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

최동호 교수는 “이번 연구결과를 바탕으로 앞으로는 유전성 난치질환 환자의 세포를 추출해 체외에서 염기교정 및 프라임교정 기술을 이용해 교정한 후 다시 환자에게 이식하는 연구를 진행할 예정”이라며 “이번 연구는 본원과 본교의 장점인 의과학 융복합 기술의 산출물이며, 향후 유전자교정 세포치료제 개발의 초석이 될 것”이라고 소감을 전했다.

배 교수는 “이번 체외 유전자교정 세포치료제는 하나의 유전자교정 치료 플랫폼으로써 안전성·효율성이 높아 향후 다양한 유전질환에 적용이 가능할 것”이라고 말했다. 

한편, 공동연구팀은 현재 이 연구에 관한 특허출원을 완료했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 바이오의료기술개발사업 ‘KOREA BIO GRAND CHALLENGE’ 지원을 받아 진행됐다. 

최 교수팀은 지난 연구에서도 저분자 화합물을 이용한 간 전구·줄기세포를 제작하는데 성공해 간장학 분야 최고 권위지에 발표한 바 있다.