'위험 위전자' 싹둑 잘라내... 알츠하이머 치료 성큼 (연구)

위험 유전자 발현 억제하고, 아밀로이드베타(Aβ) 단백질 생성 억제

3세대 유전자 편집기술로 개발된 크리스퍼 유전자 가위는 특정 DNA를 찾아내 결합하는 가이드RNA와 해당 DNA를 절단하는 카스9(Cas9) 효소로 구성된다. [사진= 게티이미지뱅크]

알츠하이머병 치료를 위해 크리스퍼 유전자가위(CRISPR)를 활용한 2가지 유전자편집 기술이 개발됐다. 하나는 알츠하이머병 발병의 유전적 위험인자로 알려진 APOE-e4를 겨냥한 것이고, 다른 하나는 뇌내 독성 단백질인 아밀로이드베타(Aβ)의 생성을 줄이는 것을 목표로 한다.

16일(이하 현지시간) 암스테르담에서 열린 알츠하이머병협회(AA) 국제회의에서 소개된 2개의 발표문을 토대로 건강의학 웹진 '헬스 데이'가 17일 보도한 내용이다.

3세대 유전자 편집기술로 개발된 크리스퍼 유전자 가위는 특정 DNA를 찾아내 결합하는 가이드RNA와 해당 DNA를 절단하는 카스9(Cas9) 효소로 구성된다. 가이드RNA가 문제의 DNA를 찾아내 결합하면 카스9가 해당 DNA를 제거해 유전질환의 근본적 치료기술로 각광받고 있다.

APOE-e4 유전자는 사람에 따라 2개까지 지닐 수 있다. 1개가 있는 경우 알츠하이머병 발병 위험이 2,3배 증가하고 2개가 있으면 12배까지 증가한다. 따라서 APOE-e4 유전자의 발현을 억제하면 알츠하이병 발병 위험도 낮출 수 있다는 결론이 도출된다.

미국 듀크대 연구진은 알츠하이머병 환자에서 추출한 미니어처 뇌와 인간화 마우스 모델 모두에서 APOE-e4 수치를 크게 낮추는데 성공했다. 이는 특히 중립적이거나 보호적인 것으로 여겨지는 다른 APOE 변이엔 변화를 주지 않으면서 APOE-e4만 제거한다고 연구진은 강조했다.

듀크대 첨단 게놈 기술 센터의 보리스 칸토르 교수(신경생물학)는 "이번 연구 현재 치료법이 없는 알츠하이머병을 치료하고 예방할 가능성이 높은 새로운 전략으로서 우리의 접근법을 뒷받침하는 개념 증명 증거를 제공한다"고 말했다. 듀크대의 중개 뇌과학 부서장인 오르닛 치바-팔렉 교수는 "우리는 그 결과가 매우 유망하다고 믿는다"면서 정밀기술 개발에 박차를 가하겠다는 의지를 밝혔다.

Aβ 단백질이 뇌 신경세포에 축적돼 플라그(응결)를 형성해 염증을 일으키는 것도 알츠하이머병의 원인으로 지목된다. 최근 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받은 치매 치료제 '레켐비(성분명 레카네맙)'도 Aβ 단백질 플라그를 제거하는 항체치료제다.

미국 캘리포니아대 샌디에이고캠퍼스(UCSD) 연구진은 Aβ 단백질을 형성하는 아밀로이드 전구체단백질(APP)에 주목했다. 그리고 생쥐실험을 통해 크리스퍼 유전자가위로 APP를 절단했다. 그 결과 병리적 형태의 Aβ단백질은 줄어드는 대신 신경세포를 보호하는 형태의 sAPPa단백질은 늘어나 신경계 기능 결함의 교정을 촉진한다는 것을 확인했다. 바람직하지 않는 부작용은 확인되지 않았다고 연구진은 밝혔다.

UCSD의 브랜트 올스턴 연구원은 "APP 유전자는 알츠하이머병에서 중심적인 역할을 한다는 데에는 논쟁의 여지가 없다"며 "생쥐실험을 통해 우리의 잠재적인 치료 전략이 안전하고 효과적이라는 것을 보여주며 향후 인체 임상시험으로 넘어갈 정당성을 보여준다"고 밝혔다. 알츠하이머협회의 최고 과학 책임자인 마리아 카릴로 박사는 "FDA가 승인한 항아밀로이드 약물(레켐비)은 알츠하이머 치료의 중요한 첫걸음이지만 아직 해야 할 일이 훨씬 더 많다"면서 "크리스퍼 유전자가위를 활용하는 이와 같은 연구들은 몇 배로 확대될 필요가 있다"고 말했다.

한건필 기자 (hanguru@kormedi.com)