KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-11-06
혈구세포로 발달되는 줄기세포로 건강한 유전자를 도입시킴으로써 치명적인 뇌 질환을 멈추게 했다. 그 유전자 도입에는 HIV에서 유래된 바이러스가 이용되었는데, 이는 연구자들이 십 년 이상 시도해온 기술이지만 지금까지 사람에서는 성공적이지 못했다. 소아 신경학자인 Patrick Aubourg (:INSERM ? 프랑스의 주요 생물의학연구소) 등은 X-염색체에 연관된 부신백질이영양증 (X-linked adrenoleukodystrophy, ALD) 치료를 위한 시스템을 개발했는데, 이는 퇴행성 신경질환으로 남자 어린이에서 발병한다.
ALD는 미엘린 초(myelin sheath)의 심각한 퇴화가 나타나는데, 이는 뇌 세포 기능에 있어 핵심적인 구조물이다. 이 질환은 ALD 단백질은 코딩하는 유전자에서의 돌연변이에 기인되는데, 이 단백질은 미엘린 초와 뇌 안의 면역 세포인 소교세포 (microglia)를 구성하는 세포들에서 중요한 기능을 한다. 이 돌연변이로 ALD 단백질이 결핍되고 결국 미엘린이 소실되는데, 이는 6~8세 남아에 있어 인식기능에 영향을 미치기 시작하고, 대부분은 성인이 되기 전에 사망한다.
Aubourg 등은 ALD환자인 두 명의 남아의 조혈모세포를 꺼내어 그 세포를 정상적인 ALD 유전자가 실린 HIV 유래 바이러스로 감염시켰다. 그 환자들은 그 자신의 골수가 줄기 세포를 더 이상 만들지 못하도록 하는 화학요법(chemotherapy)을 받고 그리고 나서 정상 유전자로 교정된 자신의 줄기세포를 주입 받았다. 그들의 뇌 스캔과 인식 검사 결과는 14?16개월 후에 질환 진행이 멈추었고 그 다음 12달 후에도 여전히 안정적인 것으로 나타났다. 암 관련 어떤 징후도 나타나지 않았는데, 암은 바이러스를 이용한 유전자 요법에서 발생할 수 있는 비극적인 결과 중의 하나이다. 이 연구 결과는 학술지Science 에 보고되었다.
논문의 저자인 Aubourg에 따르면 이는 최초로 정말 치명적인 뇌 질환이 유전자 요법으로 성공적으로 치료된 것이다. 그리고 그는 이것이 유전자 요법 분야에 활기를 불어넣기를 바란다고 한다.
현재로써 ALD를 치료하는 유일한 방법은 건강한 골수이식인데, 이는 환자의 조혈모 줄기세포(haematopoietic stem cells)를 건강한 사람의 것으로 대체하는 것이다. 대체된 줄기 세포는 자라서 모든 혈액 세포가 되는데, 여기에는 소교세포도 포함된다. 그러나 이식은 적합한 공여자가 있어야 하고, 적합한 공여자로부터 이식을 받아도 사망률이 여전히 높다. 유전자 요법에는 바이러스가 이용되는데, 이 경우에 활발히 분열하는 세포의 게놈에 유전자 도입이 일어나는데, 문제는 줄기세포와 같은 세포는 매우 느리게 분열한다는 것이다.
그런데 HIV 같은 렌티바이러스에 기초한 바이러스는 예외다. 즉, 이들은 세포 분열 여부와 무관하게 표적 세포 안으로 유전자를 통합시킬 수 있다. 그러나 유전자 요법에 사용되는 바이러스와 관련된 주요 관심사는 안정성이다. 바이러스가 숙주 게놈상의 예기치 못한 곳-암 원인 유전자를 활성화시킬 수 있는 곳 같은 -의 유전자에 끼어 들어갈 수 있기 때문이다. Aubourg 등은 이 문제를 해결하기 위해서 근처의 유전자를 활성화시킬 수 없도록 변형된 렌티바이러스를 이용했다.
Aubourg이 소교세포와 같은 계열(line)에서 유래된 세포에 대해서 환자 혈액을 검정한 결과는 15%정도의 세포가 돌연변이 되지 않은 유전자를 받아들인 것으로 나타났다. 그러나 유전자 삽입 위치는 여전히 다양한 것으로 나타났다.
http://www.nature.com/news/2009/091105/full/news.2009.1067.html
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