바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 서윤석 기자

‘Molecular Therapy Nucleic Acids’ 게재..간세포 발현 APOC3 유전자+치료유전자 FIX 삽입, 5개월 이상 치료단백질 발현 및 혈액응고효과 확인

툴젠은 10일 염수청 서울대 국제농업기술대학원 교수팀과 공동연구를 통해 '초소형 CRISPR AAV'를 이용한 B형 혈우병 연구내용을 국제 학술지인 ‘Molecular Therapy Nucleic Acids(IF: 10.183)’에 게재했다고 밝혔다.

발표에 따르면 연구팀은 간세포에서 특이적으로 발현하는 APOC3(apolipoprotein C3) 유전자 발현부위(locus)에 B형 혈우병 치료유전자인 혈액응고인자 9(Factor IX, FIX)을 삽입했다. 그 결과 FIX 발현이 증가하고 및 혈중 FIX 단백질이 지속적으로 생산돼 혈우병 모델의 혈액 응고기능이 개선된 결과를 보였다.

구체적으로 연구팀은 간세포에서 다양한 유전질환 관련 유전자들보다 약 200배 이상 강한게 발현하고 있는 APOC3 유전자를 발굴했다. 이후 APOC3 유전자 발현 부위에 치료유전자인 FIX9을 초소형 CRISPR/CjCas9을 AAV에 탑재해 삽입했다. APOC3가 발현되면 FIX9도 함께 발현해 치료하는 접근법이다. 그 결과 혈우병 마우스 모델에서 혈액응고인자 단백질이 5개월 이상 발현이 지속되고, 혈액응고시간이 단축된 결과를 보였다.

또 인간 세포주와 마우스 모델에서 오프타겟 이펙트(off-target effect)를 관찰하지 못했다고 회사측은 설명했다.

이번 연구에서 연구팀은 치료유전자를 간세포 특정위치에 CRISPR을 이용해 삽입(knock-in)해 치료단백질이 지속적으로 발현하도록 하는 기술인 툴젠의 ‘리버 바이오팩토리 플랫폼(Liver Biofactory Platform, LBP)’을 적용했다. 간세포가 분열하더라도 삽입된 유전자는 유지되기 때문에 이론적으로는 한번의 주사로 영구적인 치료효과를 기대할 수 있다는 설명이다.

B형 혈우병은 FIX 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는 유전질환으로 전세계적으로 약 3만7000명의 환자가 있는 것으로 알려져 있다. 현재 사용되는 치료법은 FIX 응고인자 단백질을 몇일에서 몇주에 한번씩 평생동안 투여하는 방식으로 환자들이 겪는 불편함이 크기 때문에 장기지속형 치료제의 개발이 필요한 상황이다.

김영호 툴젠 대표는 “툴젠의 유전자 삽입 플랫폼 기술인 LBP는 확장성이 뛰어난 기술”이라며 “앞으로 다양한 질환에 대한 연구개발이 기대된다”고 말했다.

(툴젠 제공)