희귀 난치질환인 HSP, 유전자치료 가능성 제시…국제학술지 게재
김양수 기자 = 국내연구진이 유전성 하지강직성 대마비 증후군(HSP)의 발병기전을 규명하고 치료제 후보물질 효능을 검증하는데 성공했다.
한국생명공학연구원은 줄기세포연구센터 정초록 박사팀이 희귀난치성 질환인 유전성 하지강직성 대마비 증후군(HSP)에 대한 유전자치료 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
유전자 치료제는 환자의 비정상 유전자를 정상 유전자로 바꿔 유전적 결함을 치료하는 의약품으로 지난 2012년 유전자 결핍에 의한 가족성 고지혈증 치료제인 글리베라(Glybera)가 처음 승인된 뒤 연구가 활발히 이뤄지고 있다.
HSP는 다리의 근육이 뻣뻣해지고 약해져 마비에 이르게 되는 유전성 신경계 질환이다. 세계적으로 10만명당 1.8명꼴로 발생하고 있다.
발병 원인으로 80여종의 유전자가 복잡하게 관여하는 것으로 알려져 치료제 개발이 어렵고 대표적 증상인 하지 강직성과 근 손실에 대한 증상 완화에 집중되고 있다.
이번에 정 박사팀은 ARL6IP1(ADP ribosylation factor like GTPase 6 interacting protein 1) 유전자에 의한 HSP 발병 메커니즘을 새롭게 밝혀냈다.
연구팀은 마우스 질환 모델에서 ARL6IP1이 미토콘드리아 연결 소포체 막(MAM)에 존재하면서 세포소기관의 항상성에 관여해 신경염증에 의한 신경세포 손상을 조절한다는 사실을 확인했다. 미토콘드리아 연관 소포체 막은 미토콘드리아와 소포체가 물리적으로 맞닿아 있는 부분으로 자가포식, 지질합성, 칼슘수송 등의 세포 내 신호전달이 오가는 통로다.
이를 통해 ARL6IP1의 기능상실이 유발한 자가포식 조절 이상으로 손상된 미토콘드리아가 신경세포에 축적되면 신경 퇴행이 발생해 HSP가 발병한다는 것을 규명했다.
또 정 박사팀은 이번 연구를 기반으로 HSP에 대한 유전자치료 기술을 개발하고 처음으로 동물모델에서 효능검증까지 마쳤다.
효능 검증에서 ARL6IP1을 아데노 부속 바이러스(AAV) 전달체에 탑재해 만든 유전자 치료제로 치료를 받은 HSP 질환 마우스는 하지 강직성이 감소하고 보행장애가 호전됐을 뿐만 아니라 뇌 조직상 병변과 신경염증 반응도 개선게 확인됐다.
이번 연구 결과는 지난 1일 발간된 의학 분야의 유수 저널인 'Journal of Experimental Medicine(IF 15.3)'에 게재됐다.(논문명:ARL6IP1 gene delivery reduces neuroinflammation and neurodegenerative pathology in hereditary spastic paraplegia model/교신저자:정초록 박사/제1저자:임정화·강현미 박사)
연구책임자인 정초록 박사는 "HSP에 대한 새로운 기전을 제시하고 유전자치료 가능성을 열었다는데 큰 의미가 있다"며 "연구성과에 큰 도움이 된 생명연의 유전자 치료제 개발 파이프라인이 국내 희귀질환 유전자 치료제 개발에 널리 활용되길 기대한다"고 말했다.
