"유전자 편집 치료 효과 확인"…DMD 환아 1명 사망

중국 연구진이 체내 유전자 편집으로 듀센근이영양증(DMD)을 치료하는 첫 임상 데이터를 공개했다. 치료 효과는 확인됐지만 고용량 투여군 환자 1명이 숨졌다.

26일(현지시간) 국제학술지 '셀(Cell)'에 따르면 왕지원 상하이교통대 의학원 부속 상하이아동의학센터 교수팀과 양후이 중국과학원 상하이약물연구소·후이다진 연구팀 등은 DMD 환자를 대상으로 한 체내 유전자 편집 치료 연구 결과를 발표했다.

DMD는 남아 약 3500∼5000명당 1명꼴로 발생하는 유전성 신경근육 질환이다. DMD 유전자 돌연변이로 근육 섬유의 구조를 지탱하는 디스트로핀 단백질이 만들어지지 않아 근육이 점차 약해지고 결국 호흡과 심장 기능까지 잃게 된다.

연구진이 사용한 기술은 'hfCas12Max'라는 소형 핵산분해효소다. 기존에 널리 쓰이는 SpCas9보다 크기가 작아 유전자 가이드 RNA와 함께 단일 AAV9 바이러스 벡터에 담을 수 있다. 두 개의 벡터를 조합할 필요가 없어 전달 효율이 크게 높아진다.

연구진은 이 벡터로 DMD 유전자의 엑손 51 접합 부위를 표적해 해당 엑손을 건너뛰게 했다. 이 방식은 전체 DMD 환자의 약 13%에 적용할 수 있을 것으로 추정된다.

임상 전 실험에서 인체화 DMD 생쥐에 1회 전신 투여하자 골격근과 심근에서 디스트로핀이 정상 수준의 25% 이상 회복됐고 운동 기능도 개선됐다. 효과는 최소 6개월간 유지됐다. 영장류 실험에서는 용량 제한 독성이 관찰되지 않았다.

첫 인체 시험에서는 환자 근육 조직에서 실제 유전자 편집 흔적과 디스트로핀 발현이 확인됐다. 사람 근육에서 전신 투여한 AAV 기반 유전자 편집이 작동한다는 사실을 직접 입증한 첫 사례다.

다만 고용량 투여군에서 심각한 부작용이 나타났다. 체중 1kg당 1.0×10¹⁴ 벡터 게놈을 투여받은 환아 1명이 투여 후 심한 보체 활성화와 전신 사이토카인 폭풍을 겪었고 급성호흡곤란증후군(ARDS)으로 진행돼 숨졌다. 저용량군은 전반적으로 잘 견뎠다.

연구진은 유전자 편집 자체는 성공했지만 바이러스 벡터의 고용량 투여가 치명적 한계로 드러났다고 판단했다. 향후 바이러스 총량을 늘리지 않으면서 근육 표적성을 높이는 방안이 필요하다고 봤다.

이번 연구는 표본이 작고 디스트로핀 회복 수준도 제한적이다. 장기 안전성과 편집 지속성, 표적 이탈 위험 등은 수년간의 추적 관찰이 더 필요하다. 연구진은 고용량 투여 경로는 그대로 재사용하기 어렵다고 밝혔다.