IBS "크리스퍼 유전자가위 기술 활용 혈우병 치료 가능성 제시"

김진수 IBS 유전체교정연구단 단장

[이데일리 오희나 기자] 국내 연구진이 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용해 유전성 질환인 혈우병에 대한 세포치료 가능성을 제시했다. 크리스퍼 유전자가위란 유전자의 특정 부위를 절단해 유전체 교정을 가능하게 하는 리보핵산(RNA) 기반 인공 제한효소다.

미래창조과학부는 24일 김진수 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 단장(서울대 화학부 교수)과 김동욱 연세대학교 의과대학 교수(줄기세포기반 신약개발연구단장), 김종훈 고려대학교 교수로 이뤄진 공동연구팀이 크리스퍼 유전자가위 기술을 이용해 유전성 질환인 혈우병에 대한 세포치료 가능성을 제시했다고 밝혔다.

연구진은 혈우병 환자의 소변에서 세포를 채취해 역분화 줄기세포(iPS cell)를 만들고 크리스퍼 유전자가위를 활용해 뒤집어진 유전자를 교정해 정상으로 되돌리는데 성공했다. 정상으로 교정한 줄기세포를 혈액 응고인자를 만드는 혈관 내피세포로 분화시켜 혈우병 생쥐에 이식한 결과, 생쥐에서 혈액 응고인자가 생성돼 출혈 증상이 현저히 개선됨을 확인했다.

이같은 결과는 이 분야 세계 최초의 연구 성과다.

혈우병(hemophilia)은 유전적 돌연변이로 인해 혈액 내의 피를 굳게 하는 물질(단백질)이 부족해 피가 쉽게 멎지 않는 출혈성 질환이다.

전 세계 약 40만 명이 앓고 있는 것으로 알려져 있는데 지금까지 근본적인 치료법이 없어 혈액 응고 단백질을 수시로 투여하는 실정이다.

이번 연구결과로 향후 유전자가 교정된 본인의 줄기세포를 세포치료제로서 본인에게 다시 이식한다면 평생 혈액 응고 단백질을 투여해야 하는 금전적·육체적 부담을 덜어줄 수 있게 될 전망이다.

더불어 전 세계적으로 연간 100억 달러 이상 시장이 예상되는 혈우병 치료제 대체효과도 기대할 수 있다.

미국의 리서치사 프로스트&설리번의 ‘글로벌 혈우병 치료제 마켓’ 보고서에 따르면 관련 시장규모가 작년 약 100억 달러에서 2019년에 134억 달러까지 확대될 것으로 예측된다.

김진수 단장은 “역분화 줄기세포를 이용한 세포치료제 개발 가능성에 대해 전세계 수많은 연구자들이 활발히 연구하고 있으나 역분화 줄기세포가 체내에서 테라토마라는 종양을 만들 수 있기 때문에 임상시험에 사용되지 못 하고 있다”며 “이번 연구 결과를 혈우병 치료에 활용하기 위해서는 역분화 줄기세포의 안전성이 우선 입증돼야 한다. 또한 유전자 교정된 역분화 줄기세포를 혈관 내피세포로 분화시키기 위한 효율적인 방법이 개발돼야 한다”고 강조했다.

이번 연구성과는 국제 저명 학술지 셀 스템 셀(Cell Stem Cell)지에 24일 새벽 1시(한국시간) 온라인에 게재됐다

한편, 이번 연구는 연구팀이 미래창조과학부의 기초과학연구원 지원사업 및 바이오·의료기술개발사업 등의 지원을 받아 수행했다.

혈우병 환자의 iPS 세포에서 유전자 교정 후 혈관내피세포로 분화시킨 다음 동물 모델에 이식 시 혈액 응고 효과를 보여 출혈 증상을 개선한다.