유전자 교정 mRNA 넣어 망막 질환 치료한다

미국 오리곤주립대 연구팀, 지질나노입자로 유전자 교정 물질 운반

유전성 망막질환은 망막 시세포의 구조와 기능을 담당하는 유전자에 돌연변이가 생겨 발생하는 질환이다. 미국 오리곤주립대 연구팀이 유전성 망막 질환을 치료할 수 있는 기술을 개발했다. 게티이미지뱅크

유전자를 교정하는 물질을 지질나노입자(LNP)에 담아 체내에서 운반해 망막 질환을 치료할 수 있는 기술이 개발됐다.

미국 오리곤주립대 연구팀은 지질나노입자로 광수용체 세포에 망막 질환을 유발하는 유전자 교정용 메신저리보핵산(mRNA)를 전달하는 방법으로 유전성 망막 질환(IRD)를 치료할 수 있는 가능성을 확인해 국제학술지 '사이언스 어드밴시스' 1월 11일(현지시간)자에 발표했다.

유전성 망막 질환은 망막 시세포의 구조와 기능을 담당하는 유전자에 돌연변이가 생겨 발생하는 희귀 난치성 질환이다. 시력저하, 야맹증 등의 증상이 나타나며 심하면 실명이 되는 경우도 있다. 수천 명에 한 명꼴로 나타나는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 시력손상을 유도하는 유전자 변이를 제거하는 단백질을 만들 수 있는 mRNA를 설계한 뒤 지질나노입자에 담았다. 지질나노입자의 표면에는 광수용체 쪽으로 움직이는 펩타이드가 부착돼 있어 mRNA를 광수용체까지 운반할 수 있다.

르네 라이얼스 오리곤주립대 안과학과 교수는 "250개 이상의 유전자 변이가 유전성 망막 질환과 관련 있는 것으로 알려져 있는데 승인된 유전자 치료법은 단 하나뿐"이라며 "유전자 치료법을 개발하면 환자들에게 실명을 예방할 수 있는 더 많은 옵션을 제공할 수 있다"고 말했다. 그러면서 "지질나노입자를 이용한 치료법이 그중 하나가 될 것"이라고 말했다.

2017년 미국 식품의약국(FDA)은 최초로 실명을 치료하기 위한 유전자 치료제 '럭스터나'를 승인한 바 있다. 이 치료법은 치료제를 전달하기 위한 운반체로 아데노연관바이러스(AAV)를 이용한다. 하지만 크기가 작은 DNA 치료제만 전달할 수 있으며 의도치 않은 부위에서 유전자 교정이 일어나는 등 오류가 발생할 가능성이 있다.

반면 지질나노입자는 전달할 물질에 대한 크기 제약이 없고 mRNA도 전달할 수 있다. 연구팀은 지질나노입자가 눈 뒤쪽에 위치한 조직인 망막 광수용체 세포까지 도달할 수 있다는 사실을 생쥐와 영장류 실험을 통해 입증했다. 현재 동물 망막 모델에서 얼마나 많은 나노입자가 광수용체에 도달하는지를 정량화하는 후속 연구를 수행하고 있다.

라이얼스 교수는 "아데노연관바이러스를 이용하는 치료법보다 개선된 전달 시스템을 개발하는데 지질나노입자를 적용할 수 있기를 기대한다"고 말했다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]