신경학적 증상을 동반한 리소좀 축적 질환 아동 환자는 출생 시에 문제가 없는 것처럼 보인다. 하지만 이들에서는 세포가 노폐물을 처리하는 것을 돕는 시스템의 주요 구성성분이 결핍되어 있다. 이로 인해 시간이 지나면서 불순물이 세포에 축적되고, 이것은 심각한 인지와 신경 기능의 저하를 유발한다.
스탠포드대 임상 유전학 전문가인 Gomez-Ospina 박사는 스탠포드 연구진이 혈액을 사용하여 뇌를 치료할 수 있는 새로운 치료법을 고안했다고 발표했다.
연구진이 뇌에서 도우미 역할을 하는 조혈모세포를 유전적으로 변형한 방법은 Nature Communications 학술지에 게재된 연구 논문에 설명되었다. 쥐를 대상으로 한 개념 입증 실험은 질환에 매우 취약한 아동 환자 그룹을 돕는 새로운 방법을 제시하였다.
Gomez-Ospina 박사는 “아동 환자들은 정상적으로 태어난 이후에 계속 상태가 나빠진다. 그들은 호흡, 심장, 뼈 이상을 포함하여 많은 신체적 문제를 겪는데, 이 중 가장 심각한 것은 발달 퇴행이다. 해당 질환군은 아동 신경퇴행의 가장 흔한 원인이다.”라고 말했다.
연구진은 헐러&샤이에 증후군 환자들과 동일한 유전자 결함을 가진 실험 쥐를 대상으로 연구를 진행하였다. 유전자 변이로 인해 실험 쥐는 iduronidase 효소를 생성하지 못했다. 환자들과 비슷하게, 해당 효소가 없는 쥐는 내부 기관에 신경적, 골격적 이상이 발생했다.
실험을 수행하기 위해 연구진은 우선 기증자에서 조혈줄기세포를 분리했다. CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술을 이용하여 실험 쥐에서 결핍된 효소를 정상 수준 이상으로 생산하도록 해당 세포를 변형한 후, 이것을 쥐에게 주입하였다. 몇몇 세포는 혈뇌 장벽을 통과해 뇌로 이동하여서 그곳에 ‘효소를 만드는 가게’를 만들었다. 이것은 질환의 증상을 완화시켰다.
어떻게 이러한 방법이 효과가 있을까? Gomez-Ospina 박사는 “리소좀 효소는 지속적으로 세포 외부로 분비된다. 효소를 만들어서 분비하는 세포는 주변 세포에 효소를 제공할 수 있다. 우리가 개발한 방식에서 혈액은 다른 기관의 효소 저장소 역할을 한다.”라고 설명했다.
이러한 방식이 쥐에서 효과가 있음이 증명되었기 때문에, 연구팀은 환자 대상의 임상 시험에 기술을 적용할 수 있는 상세한 전임상 연구를 하기 위한 자금지원을 요청하고 있다.
“충분한 자금과 함께, 미국 FDA의 연구용 신약 지정을 받기까지 2년 정도 남았다고 생각한다. 해당 치료법은 모든 신경 질환 환자에게 적용될 수 있다.”라고 Gomez-Ospina 박사는 덧붙였다.
출처: Scope
