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BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 20-91

크리스퍼(CRISPR-Cas9) 유전자편집기술을 활용한 혈액유전질환 치료결과 발표

◇ 최근 크리스퍼(CRISPR-Cas9) 유전자편집기술을 임상적으로 적용하여 혈액유전질환 치료결과를 발표. 환자 조혈모세포를 유전자편집기술로 교정하는 치료방법은 근본적으로 질병의 원인을 해결할 수 있는 새로운 치료기술이 될 것으로 기대

    ▸주요 출처 : Nature, CRISPR gene therapy shows promise against blood diseases, 2020.12.8., BIRC, [바이오토픽] CRISPR 이용한 유전자요법, 혈액장애 치료의 가능성 보여, 2020.12.10

■ 유전자편집기술로 겸상적혈구빈혈(Sickle-cell anaemia) 및 베타-지중해성빈혈(β-thalassaemia) 치료 가능성을 높인 임상결과 발표

○ 2편의 논문에서 크리스퍼(CRISPR-CAS9) 유전자편집기술을 활용하여 유전질환의 근본적인 원인을 해결하는 치료방법을 보고 

- 연구팀 모두 공통적으로 태아 헤모글로빈(fetal haemoglobin)*의 생성을 촉진하여 빈혈을 치료하는 것을 목표

* 태아 헤모글로빈은 자궁 속의 태아에서 생성되다가 출생 직후 생성이 중단

- 연구자들은 유전자편집을 통해 태아 헤모글로빈의 발현 스위치를 다시 켬으로써, 겸상적혈구빈혈이나 베타지중해빈혈 환자의 불능화된 베타글로빈을 기능을 보상할 수 있을 것으로 치료방법을 설계

○ 1949년, 미국의 생화학자 라이너스 폴링(Linus Carl Pauling)은 겸상적혈구빈혈이 인체의 산소운반 단백질인 헤모글로빈의 결함 때문에 발생한다는 사실을 발견한 후, 이를 분자질병(molecular disease)이라고 처음 지칭

- 그로부터 70여 년이 지난 현재, 유전자편집 등 첨단 유전학 기술 덕분에 겸상적혈구빈혈에 대한 분자치료(molecular treatment)가 가능

■ 두 가지 질병 모두 골수이식을 통해 치료될 수 있지만, 대부분의 환자들은 적절한 공여자를 발견하기 힘들어 최근 다양한 유전자치료적 접근 방법이 등장

○ 이에 2편의 논문에서는 유전자편집기술을 사용하여 태아 헤모글로빈 생성을 막는 BCL11A 유전자를 불활성되도록 편집하여 성인에서 태아 헤모글로빈이 다시 생성되도록 치료방법을 고안

- 첫 번째 논문*의 연구팀은 2명(베타지중해빈혈 환자, 겸상적혈구빈혈 환자)의 임상결과를 제시하였으며, 논문발표 후 총 19명의 환자를 치료

* 미국 매사추세츠 소재 버텍스 파마슈티컬스(Vertex Pharmaceuticals)와 CRISPR 테라퓨틱스(CRISPR Therapeutics)

- 두 번째 논문의 연구팀은 6명의 사례를 논문에 보고하였으며 총 9명의 환자를 치료

* 미국 보스턴 소아병원과 미국 유전자치료제 전문기업 블루버드바이오(bluebird bio)

○ 임상시험 참가자들은 치료 이후 통증을 호소하지 않았으며, 수혈이 필요하지 않는 호전적인 상황으로, 부작용은 일시적이었다고 보고

- 이같은 치료방법은 환자의 조혈모세포를 골수에서 채취한 후를 이를 유전자 편집하여 환자에게 다시 주입하야 하는데, 

- 주입 전 남아 있는 조혈모세포들을 약물을 사용해 제거해야하기 때문에 감염의 위험, 생식능력 손상 가능성이 존재하여 연구팀들은 손쉽고 위험부담이 적은 골수 처치방법을 고안 중

○ 이번 임상시험 결과를 긍정적으로 평가하고 있는데, 일부 전문가는 제한적 사용 필요성을 언급

- 미국 루이지애나 주립대 의과대학 르네 가너(Renee Garner) 교수는 “이런 훌륭한 기술들을 사용할 수 있다는 것은 더없이 좋은 기회이며, 이로써 겸상적혈구빈혈 환자들에게 희망의 문이 열렸다.”라고 평가

- 영국 킹스칼리지병원 데이비스 리스(David Rees) 박사는 “더욱 안전한 치료방법이 개발될 때까지 두 가지 치료법은 중증질환 환자에게만 사용 되어야 하며, 당분간은 주류 치료법으로 자리 잡기는 어려울 것”이라고 평가

※ 사이언스지에서는 크리스퍼 유전자편집기술로 빈혈을 치료한 결과를 ‘올해의 혁신성과(2020 breakthrough of the year)’ 중 하나로 선정(2020.12.17.)