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NIH, 체세포 유전체 편집 프로그램(Somatic Cell Genome Editing, SCGE Consortium) 전략

◇ 인간 유전체 해독에서 편집이 가능해지면서 이를 건강 증진의 새로운 기회로 포착하여 미국 NIH는 지난 2018년부터 Common Fund 프로그램을 통해 안전하고 효과적인 체세포 유전체 편집을 가능하게 하는 도구 및 기술개발에 6년간 1.9억 달러(약 2,050억원) 지원 중

    ▸주요 출처 : Nature, The NIH Somatic Cell Genome Editing program, 2021.4.7.

▣미국 NIH SCGE(Somatic Cell Genome Editing) 컨소시엄은 보다 안전하고, 효과적으로 환자 체세포의 유전체를 편집하는 도구와 기술개발을 목표

 ○ 신기술(유전체 편집기술, 전달기술)을 개발하고, 안전성 및 효과성 검증 기술(동물모델, 인체평가모델)을 개발하여 이들 기술과 데이터를 통합한 도구(Toolkit)를 바이오의학 연구 커뮤니티에 개발된 널리 공유하고, 보급할 계획

< SCGE 프로그램 목표와 구성 >

출처 : https://commonfund.nih.gov/editing

  - 현재 SCGE 프로그램에 미국 전역의 38개 기관에 소속된 연구책임자 72명이 45개의 프로젝트를 추진 중

    ※ 편집기술 5개, 전달기술 20개, 동물모델 7개, 인체평가모델 12개, 활용 및 코디네이팅센터 1개로 총 45개 프로젝트가 추

       진  중

▣ SCGE 컨소시엄의 우선순위와 전략은 유전체 편집 플랫폼, 전달시스템, 동물모델, 인체모사 시스템, 기술통합 및 데이터, 표준 및 SCGE Toolkit

 ○ 새로운 유전체 편집기술, 전달기술, 유전체가 편집된 세포의 생체 내(in vivo) 추적기술과 이러한 신기술을 검증할 수 있는 동물모델, 인체 생물학적 모사 시스템 개발을 핵심기술로 설정하였으며,

  - 위와 같은 기술을 통합하고, 통합된 기술 활용으로 생성되는 데이터를 검증한 후 궁극적으로 SCGE Toolkit를 구축하여 널리 보급한다는 계획

  - SCGE Toolkit의 기술, 데이터 및 응용지식은 폭넓은 질환 치료의 임상적 적용 활성화에 이바지할 것으로 기대

    ※ SCGE Toolkit은 현재 컨소시엄 멤버에게만 초대에 의해 접속 가능한 상태이며, 2022년 초에 공개할 예정

 [유전체 편집 플랫폼(Editing platforms)]

 ○ 새로운 유전자 편집 도구의 발견과 엔지니어링은 빠르게 발전하고 있는 가운데 기존 기술의 정확도를 높이거나, 새로운 에디터를 발견하고자 노력

  - SCGE 연구는 널리 사용되고 있는 CRISPR 시스템에 초점을 맞추고 있지만, 새로운 도구와 시스템을 지속적으로 발굴하여 개발할 계획

    ※ 예를 들면, 배양되지 않는 샘플에서 얻은 미생물 데이터를 검색하여 DNA 조작에 활용할 수 있는 시스템(helicase, nuclease, tranposase, recombinase 등) 개발

    ※ 이러한 접근방식을 통해 SCGE 프로그램 지원으로 가장 작은 CRISPR-Cas 시스템인 Cas12j를 발굴하여 개발 중(Science, CRISPR–CasΦ from huge phages is a hypercompact genome editor, 2020)

[전달시스템(Delivery systems)]

 ○ 유전체 편집 도구를 특정 치료 부위 세포의 핵에 전달하는 방법이 현재 큰 기술적 장애물로 작용

  - 이상적인 전달 플랫폼은 거대 분자인 유전체 에디터를 치료 효과 수준으로 세포의 장벽을 뚫고 핵에 도달하게 해야 하며,

  - 이는 비용 효율적이고, 재현 가능해야 하며, 대량생산이 가능해야 함과 동시에 유전독성, 면역원성 등의 문제가 없어야 함

 ○ 이러한 요구를 해결하기 위해 SCGE 컨소시엄은 생체 내에서 특정 조직 유형에 유전체 편집기(genome-editing machinery)를 전달하는 새로운 방법을 탐색하는 20개의 프로젝트를 진행 중

  - 기존 바이러스 벡터에 조직 표적화 능력을 강화시켜 더 낮은 용량으로 높은 효능을 확보, 특정 세포 유형으로 유인하는 분자를 나노 입자에 추가하여 정맥 내 또는 국소 투여를 가능하게 하는 등 다양한 연구개발 지원