분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2008-01-01 13:54:47 , Hit : 5659
 뒤시엔느 근이영양증에 대한 안티센스 치료제

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2007-12-28

저명한 유전학 연구자 중 한명인 미국립 아동 메디컬센터의 에릭 호프만박사는 근이영양증(muscular dystrophies)과 다른 관련 질환들을 치료할 수 있는 맞춤 치료의 가능성을 제시해주고 있다. 가장 최근에 ‘New England Journal of Medicine’에 발표한 논문에서 박사의 연구팀은 뒤시엔느 근이영양증을 치료하는 원리에 입각한 새로운 맞춤 치료의 소규모 임상시험 결과를 발표했다.

뒤시엔느 근이영양증은 특정 유전자의 돌연변이로 디스트로핀(dystrophin)이 생성되지 못해서 발생한다. 때문에 이들 환자들은 엑손 건너뛰기(exon-skipping)라는 방식의 유전자 치료가 시도되고 있다. 엑손 건너뛰기는 잘못된 엑손을 은폐시켜서 세포가 정상적으로 단백질을 만들도록 만드는 방법이다. 2004년 11월 5일자 ‘Science’에도 파리 코친연구소의 과학자들은 바이러스성 벡터를 사용하여 작은 RNA를 전달했다고 한다. 그 결과 뒤시엔느 근이영양증 마우스의 다리에 디스트로핀이 생성되는 것을 관측했다고 한다. 이들 마우스들은 정상 마우스들과 비슷한 수준의 근육의 힘을 보였으며 주사 후 6개월 이상이 지난 후에도 디스트로핀이 같은 수위로 유지되었다고 보고되었다(GTB2004110405).

또한 이번 달 12일에도 엑손 건너뛰기 방식으로 유전자 조작된 줄기세포를 활용하여 뒤시엔느 근이영양증 마우스를 치료했다는 연구결과가 ‘Cell Stem Cell’에 발표되었다. 이들 줄기 세포들은 질병으로 손상된 근육 주변에 정착했으며, 시간이 경과한 후에 마우스의 근섬유에서 디스트로핀을 생성시켰다고 한다. 또한 줄기세포가 투여된 마우스의 다리 근육은 대조군의 다리근육과 비교하여 강한 것으로 확인되었다(GTB2007120293).

연구팀이 이번 임상시험을 진행한 물질인 PRO051는 같은 엑손 건너뛰기 원리를 활용하고는 있지만 안티센스(antisense) 기술이라는 다른 방식으로 작용한다. 안티센스 기술의 원리는 매우 단순하다. 암이나 바이러스성 질병들처럼 특정 유전자가 원인이 되는 경우, 그 유전자의 발현을 억제하면 질병은 치료될 것이다. 유전자의 발현을 위해서는 먼저 DNA를 주형으로 하여 전달 RNA가 합성되고 전달 RNA의 정보를 바탕으로 단백질이 합성된다. 만약 mRNA와 상보적인 염기서열을 갖는 짧은 DNA 분절을 합성하여 세포 내에 주입하면 해당 유전자의 mRNA에만 결합하여 단백질 합성을 저해할 뿐만 아니라 전달 RNA의 분해를 유도하게 되어 형질발현이 억제된다. mRNA와 상보적인 DNA 분절의 결합은 매우 특이적이기 때문에 세포의 다른 대사과정은 전혀 영향을 받지 않을 것으로 기대할 수 있다.

때문에 안티센스 기술은 암, 관상동맥성 심장병, 당뇨병, 면역질환, 감염증, 다발성 낭포증, 망막질환 등 여러 질병의 약물 개발에 활용되고 있으며, 2002년부터 이들 약물들의 본격적인 임상시험이 진행되고 있다. 뒤시엔느 근이영양증에 대해서도 PTC Therapeutics도 몇 종류의 안티센스 화합물을 개발했다고 한다 수개월 동안 뒤시엔느 이영양증 모델 마우스에 이들 물질을 투여하여 근육에서 디스트로핀이 다시 합성되도록 하는데 성공하였다. 그렇지만 실제 실용화를 위해서는 많은 양 물질의 전신투여가 필요하며 장기간의 복용에도 독성이 없음을 입증해야 한다.

이번 연구에서는 PRO051의 투여로 환자들의 근육에서 디스트로핀이 정상 수준으로 회복시키는 것을 입증했다. 호프만박사는 “뒤시엔느 근이영양증 환자들의 대부분을 효과적으로 치료하기 위해서는 10여 종의 특정 염기배열이 필요했다.”라고 설명했다. 또한 이런 형태 개인 맞춤형 약물을 실현하기 위해서는 현재의 독성, 유효성, 안전성 및 신속한 개발과 분배에 대한 재평가가 필요하다고 지적했다. 뿐만 아니라 수십종의 각각의 유전자 배열에 대한 개별적인 평가보다는 개발된 일련의 계열(class)의 약물을 모두 승인을 받는 쪽을 구상하고 있다고 한다.







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