캘리포니아 어빈 대학(UCI; University of California, Irvine) 연구진이 주도한 획기적인 연구는 유전성 망막 질환이 있는 쥐의 망막과 시각 기능을 회복하는 데 성공했다.
Nature Biomedical Engineering 학술지에 금일 발표된 “아데닌 염기 교정을 통한 유전성 망막 질환 쥐 모델의 시각 기능 회복” 논문은 차세대 크리스퍼(CRISPR) 기술의 사용을 설명하고, 다른 유전자 변이로 말미암은 유전성 망막 질환 전반에 대해 새로운 치료 개발 토대를 마련한다.
UCI 의과 대학 부속 개빈 허버트 안과 연구소(Gavin Herbert Eye Institute) 소속의 저명한 교수인 Palczewski 박사는 “이번 개념 입증 연구에서 우리는 유전성 망막 질환을 일으키는 변이를 교정하고, 시각 기능을 회복하기 위해 염기 교정의 잠재력을 입증한다.”라고 말했다. 또한 “이번 연구는 지금까지 유전체 교정 기술을 사용한 실명 회복 사례 중 가장 성공적이다.”라고 덧붙였다.
유전성 망막 질환은 250여 개 이상의 다른 유전자 변이로 발생하는 실명 질환군이다. 이전에는 치명적인 실명 질환을 치료할 방법이 없었다. 최근 미국 FDA는 아동기에 발병하는 레베르 선천성 흑암시에 대한 최초의 유전자 보충 치료제를 승인했다. 레베르 선천성 흑암시는 아동기에 발병하는 유전성 망막 질환의 흔한 유형이다.
UCI 의과 대학 안과학 조교 Suh 박사는 “유전자 보충 치료제 대안으로 유전성 망막 질환을 치료하기 위한 ‘염기 교정’이라는 차세대 크리스퍼 기술을 적용했다.”라고 설명했다.
UCI 의과 대학 안과학 조교 Choi 박사는 “우리는 시토신(cytosine) 및 아데닌(adenine) 염기 교정 유전자 가위(CBE, ABE)를 활용해 크리스퍼-카스9(CRISPR-Cas9) 시스템의 표적 외 변이와 교정의 낮은 효율성 문제를 해결했다. 유전자 가위는 부작용의 위험이 있는 변이를 최소화하면서 정확하고 예측 가능한 방식으로 점 돌연변이(point mutation)를 수정할 수 있다.”라고 설명했다.
UCI 연구진은 RPE65 유전자에 병원성 변이를 가진 레베르 선천성 흑암시 쥐 모델을 활용해 레베르 선천성 흑암시 뿐만 아니라 유전성 실명 질환 치료를 위한 염기 교정 기술의 잠재력을 성공적으로 입증했다. 또 다른 연구에서는 염기 교정 기술이 레베르 선천성 흑암시 쥐의 망막과 시각 기능을 정상에 가깝게 회복시켰다.
Palczewski 박사는 “쥐는 치료 이후, 방향, 크기, 대비, 시공간적 주파수 측면에서 시각적 변화를 구별할 수 있었다. 이는 매우 고무적이며, 유전성 망막 질환 치료제 개발의 큰 발전이다.”라고 말했다.
유전성 망막 질환 치료를 위한 유전자 치료 접근법은 눈의 접근성, 면역 특권(immune-privilege) 상태, 미국 FDA가 최초로 승인한 RPE65 유전자 보충 치료제의 성공적 임상 시험 등을 고려할 때 주목받고 있다. 이번 연구에서 입증된 바와 같이, 염기 교정 기술은 돌연변이로 비활성화된 시력 관련 핵심 단백질 기능을 영구적으로 회복하기 위한 유전자 보충 치료법의 대안을 제공할 수 있다.
출처: https://medicalxpress.com/news/2020-10-reveals-retinal-visual-function-gene.html
