中 연구진, VLP 염기교정 효율 64% 돌파…'UDG 억제'가 열쇠

중국 연구진이 바이러스 유사 입자(VLP)를 이용한 유전자 편집 기술의 체내 효율을 최대 64%까지 끌어올리는 데 성공했다.

상하이과기대 천자(Chen Jia), 푸단대 양리(Yang Li), 훙자쉬(Hong Jiaxu) 교수 공동 연구팀은 이 같은 내용의 논문을 지난 10일 국제 학술지 '네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)'에 게재했다고 밝혔다. 연구팀은 기존 VLP 기반 시토신 염기 교정기(CBE)의 체내 편집 효율이 낮은 원인이 '유라실 DNA 글리코실레이스(UDG)'의 억제 부족 때문임을 규명했다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 기존에 보고된 시토신 염기 교정기 'tBE'를 공학적으로 개선했다. UDG 억제 단백질(UGI)의 결집을 강화하는 새로운 VLP 전달 시스템을 개발한 것이 핵심이다.

이렇게 개발된 'tBE-VLP4' 시스템은 동물실험에서 높은 편집 효율을 보였다. 단일 주사 후 생쥐의 간에서 'mPcsk9' 유전자는 평균 46.0%, 'mHpd' 유전자는 최대 64.2%의 C(시토신)→T(티민) 편집 성공률을 기록했다. 망막색소상피(RPE)의 'mVegfa' 유전자에서도 24.2%의 편집 효율을 달성했다.

연구팀은 이를 통해 질병 모델 생쥐에서 뚜렷한 치료 효과를 확인했다고 설명했다. 특히 체내에서 탐지 가능한 수준의 표적이탈(off-target) 효과가 관찰되지 않아 높은 특이성을 입증했다. 이는 기존 아데노 부속 바이러스(AAV)나 지질 나노입자(LNP) 기반 전달 방식보다 우수한 결과다.

VLP는 유전자 편집기를 단백질 복합체 형태로 일시적으로 전달할 수 있어 안전성이 높고, 적용 가능한 조직 범위가 넓다는 장점이 있다. 이번 연구로 기존에 한계가 명확했던 VLP 기반 시토신 염기 교정 기술의 치료 잠재력을 크게 확장했다는 평가가 나온다.