분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2008-08-11 10:21:11 , Hit : 4587
 RNAi를 이용한 HIV의 예방과 치료

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-08-08
지난해 9월 유망한 HIV 백신의 임상시험이 수포로 돌아가면서 과학자들은 실의에 빠졌다. 그럼에도 불구하고 많은 과학자들은 AIDS를 예방하는 것이 가능하다는 신념을 포기하지 않고 연구에 몰두하고 있다. 그리고 마침내 - 적어도 세포 수준에서는 - 과학자들이 옳았다는 것을 증명하는 새로운 연구결과가 발표되었다. 하버드의대의 연구진은 마우스를 사용한 시험에서, RNAi를 이용하여 3개의 T세포 유전자를 침묵시킴으로써 HIV의 감염을 예방할 수 있다는 것을 입증하였다.

2006년 RNAi에 대하여 노벨 생리학상/의학상이 수여될 때, 심사위원들은 그것이 미래의 새로운 치료법을 탄생시킬 것이라고 판단하였다. 과학자들은 환자의 세포에 siRNA를 투여하여 특정 유전자가 생성하는 단백질주형(protein template)을 파괴/교란시킴으로써 그 유전자를 침묵시키려고 노력해 왔다. 그러나 문제는 siRNA가 특정세포에게만 효과적으로 전달되는지를 확신할 수 없다는 점이었다.

연구진은 한양대 응용생명공학부 이상경교수의 도움을 얻어 이러한 난관을 극복하고, siRNA를 T세포에 직접 전달할 수 있었다. 연구진은 GPS와 트레일러연결기(trailer hitch)를 장착한 트럭과 유사한 기구를 이용하여 siRNA를 목적지에 전달하였다. 연구진은 먼저 트레일러연결기(즉, 올리고-9-아르기닌)를 이용하여 화물(즉, siRNA)를 트럭(즉, siRNA를 운반하는 항체)에 적재하였다. 트럭은 GPS를 이용하여 T세포 표면에만 특이적으로 존재하는 특정 단백질에 도달하는데 성공하였다.

이번에 사용된 새로운 운반체는 독일 에어랑엔대학교의 게오르그 페이박사가 개발한 한가닥의 항체(a single-chain antibody)로서 연구접시에서 대량생산하는 것이 가능하다. 연구진은 수천 개의 전달체를 만든 다음, 여기에 3개의 핵심유전자를 표적으로 하는 siRNA를 탑재하였다. 그 중의 하나는 인간 CCR5 단백질이었는데, CCR5는 HIV가 T세포에 침입할 때 사용하는 T세포 표면의 단백질이다. 다른 유전자들은 HIV가 T세포에 침입한 후에 그 안에서 만들어 내는 단백질을 코딩하는 것들이었다.

연구진은 siRNA를 운반항체(antibody carriers)와 혼합하여 마우스의 정맥에 주입하였다.(이 마우스들은 메사추세츠대학의 연구진이 개발한 인간화마우스(humanized mouse)로서, 자신의 T세포가 아닌 인간의 T세포를 갖고 있는 동물 HIV 모델이다. 이 마우스들에게 HIV를 감염시키면, 마우스들은 인간의 AIDS감염과 동일한 진행경로를 밟게 된다.) 주입된 siRNA는 T세포가 파괴되는 것을 중단시키고 AIDS의 발병경로를 차단하는 것으로 확인되었다. siRNA는 예방과 치료의 측면에서 모두 성공적인 것으로 판명되었다. 특히 siRNA는 HIV가 대부분의 T세포에 침입하는 것을 억제하였으며, 설사 T세포에 어렵사리 침투한 HIV라도 그 안에서 증식하는 것이 억제되었다.

이번 시험이 임상시험에 이르기 위해서는 다른 동물모델에서도 동일한 결과를 얻는 것이 필요하며, 이번 연구는 다른 동물에서도 유효성이 입증되어야 하며, 적정용량을 산정하고 운반체의 설계를 조정하는 것도 필요하다. 더욱이 분자는 시간의 경과에 따라 분해되므로 세포면역을 유지하기 위해서는 주기적인 주사(injection)가 필요한데, 이는 대규모의 접종을 어렵게 하는 문제점을 안고 있다. 그러나 이번 연구는 작은 동물을 이용하여 RNAi가 효과를 발휘한다는 것을 입증한 것만으로도 큰 의의가 있다. RNAi는 궁극적으로 현재 AIDS 환자들에게 사용되는 칵테일요법을 보완하거나 대체할 수 있을 것으로 보인다. 칵테일요법은 효과적이기는 하지만 많은 부작용의 위험을 안고 있어 `가혹한 치료방법`(harsh therapy)이라는 평가를 받고 있다.

SOURCE: "T Cell-Specific siRNA Delivery Suppresses HIV-1 Infection in Humanized Mice", Cell, 2008. 8. 8








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