세브란스병원 재활의학과 조성래 교수, 서울대학교 의과대학 생화학교실 배상수 교수·남배근 박사, 연세대 융합보건의료대학원 서정화 교수 연구팀은 아데닌 염기교정기(ABE)를 이용해 크라베병 발병 기전을 제어할 수 있다는 가능성을 동물실험으로 확인했다고 18일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 게놈 메디슨(Genome Medicine, IF 11.2)에 실렸다.
크라베병은 갈락토실세라마이드를 분해하는 효소(GALC) 유전자 돌연변이로 생긴다. 효소가 제 기능을 못하면 신경독성 대사물질인 사이코신이 축적되고, 수초 형성이 막히면서 뇌 신경 연결망이 손상된다. 신호 전달이 제대로 이뤄지지 않는 뇌백질 장애로 이어지지만 지금까지 근본 치료법은 없었다.
연구팀이 선택한 방법은 아데닌 염기교정이다. DNA를 자르는 기존 유전자가위와 달리 아데닌을 구아닌으로 정밀하게 교체하는 방식이라 안전성과 정밀도가 높다. 크라베병을 유발한 마우스 뇌실에 염기교정 유전자가위를 주사했는데, 염기교정기 크기가 바이러스 운반체 용량을 초과해 두 조각으로 나눠 전달했다. 세포 안에서 접착 단백질이 두 조각을 다시 이어 붙였고, 완성된 염기교정기가 가이드 RNA의 안내를 받아 변이 유전자를 교정했다.
치료 5주 후 갈락토실세라마이드 분해 효소 활동이 확인됐고 사이코신 축적도 줄었다. 조직염색·MRI·전자현미경으로 뇌 수초가 회복된 것도 확인했다. 마우스의 체중과 뇌 무게가 정상에 가깝게 돌아왔고 수명도 늘었다. 운동기능은 2배 이상 향상해 정상의 약 65% 수준까지 회복됐다.
배상수 교수는 "글로벌 유전변이 데이터베이스(ClinVar) 분석 결과 전체 크라베병 환자 중 아데닌 염기교정이 적용될 수 있는 변이를 가진 비중은 약 30%였다"고 말했다.
조성래 교수는 "이번 결과를 바탕으로 다양한 희귀난치성 유전질환 치료제 개발과 임상 적용에 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
송소라 헬스인뉴스 기자 press@healthinnews.kr
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