'염기 편집'으로 희귀병 생존율 3배↑…드라벳 증후군 정복 '청신호'

차세대 유전자 가위 기술로 난치성 희귀질환인 드라벳 증후군을 앓는 동물의 생존율을 3배 이상 높인 연구 결과가 나와 주목된다.

20일(현지시간) 중국 바이오 전문매체 바이오온에 따르면, 데이비드 리우 하버드 의대 교수 연구팀과 제럴드 슈방크 스위스 취리히대 교수 연구팀은 각각 유전자 편집 기술을 활용한 희귀질환 치료 연구 결과를 국제학술지 '사이언스 중개의학(Science Translational Medicine)' 5월 13일자에 게재했다.

특히 표지 논문으로 선정된 데이비드 리우 교수팀의 연구는 '아데닌 염기 편집기(ABE)'를 이용해 드라벳 증후군의 근본 원인을 교정하는 데 초점을 맞췄다. 드라벳 증후군은 'SCN1A' 유전자 변이로 발생하는 중증 신경발달 장애로, 약물 저항성 뇌전증과 인지 장애 등을 특징으로 한다.

연구팀은 ABE 기술을 아데노관련바이러스(AAV9)에 실어 드라벳 증후군을 유발한 쥐 모델에 전달했다. 그 결과, 신생 쥐의 대뇌 신피질에서 DNA 교정 효율 59%, mRNA 교정 효율 97%를 달성했다. 이를 통해 억제성 뉴런의 기능과 나트륨 전류가 정상 수준으로 회복됐다.

치료를 받은 쥐 그룹은 45일째 생존율이 90%에 달해, 27%에 그친 대조군보다 3.3배 높은 생존율을 보였다. 자발적·온열 유발성 발작 증상도 눈에 띄게 개선됐다.

한편, 스위스 취리히대 제럴드 슈방크 교수 연구팀은 '프라임 편집(PE)' 기술로 또 다른 유전성 뇌전증(GEFS+) 동물 모델의 발작 표현형을 개선하는 데 성공했다. 연구팀은 프라임 편집기를 AAV 벡터로 뇌에 전달해 'SCN1A' 유전자의 특정 돌연변이를 교정했다.

그 결과, 치료받은 쥐의 생존율은 100%로 대조군(80%)보다 높았으며, 유도성 열성 경련 발생률은 78.6%에서 13.3%로 크게 감소했다. 이는 정상 쥐의 발작률(8%)에 근접한 수치다.

슈방크 교수팀은 또 다른 연구에서 프라임 편집 기술과 지질나노입자(LNP) 전달체를 이용해 유전성 간 질환인 'I형 시트룰린혈증(CTLN1)' 치료 가능성도 입증했다. 해당 기술은 간세포의 유전자 변이를 최대 71%까지 교정했으며, 혈중 암모니아 수치 등 질병 관련 지표를 모두 정상 수준으로 회복시켰다.