영국, 세계 최초로 CRISPR/Cas9 유전자 가위를 기반으로 한 치료법 승인
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2023-11-19 10:24:55
3'20" 읽기
- 유전자 치료로 태아 헤모글로빈 재활성화
- 이전 치료법을 대체하는 것이 아니라 보충제
- 미국에서는 겸상적혈구빈혈에 대한 Casgevy의 승인 결정이 12월 초에, 베타 지중해빈혈에 대한 승인 결정은 2024년 봄에 이루어질 것으로 예상
겸상 적혈구 빈혈과 베타 지중해빈혈은 둘 다 혈액 색소 헤모글로빈에 대한 유전적 지시의 결함으로 인해 발생하는 유전 질환이다. 결과적으로 기형의 적혈구가 생성되거나 너무 적은 양의 적혈구가 생성된다. 이로 인해 심각한 빈혈이 발생하고, 겸상 적혈구 빈혈의 경우 통증과 장기 손상이 발생한다. 영향을 받은 사람들은 일생동안 정기적인 수혈과 약물치료가 필요하며 장기적인 완화는 골수 기증과 줄기세포 이식을 통해서만 달성할 수 있다.
과학자들은 몇 년 동안 두 가지 혈액 질환에 대해 CRISPR/Cas9 유전자 가위의 사용을 테스트해 왔다. 2016년에 한 팀은 인간 혈액 줄기세포에서 겸상 적혈구 빈혈의 유전적 결함을 복구하는 데 성공했지만, 실험실에서만 가능했고 이후 쥐에 다시 이식했다. 2015년 중국 연구자들은 인간 배아의 지중해빈혈 결함을 복구하려고 시도했지만 거의 성공하지 못했다. 그러나 이는 인간 생식계열에 대한 윤리적으로 논란이 많은 개입이기 때문에 전 세계적으로 비판을 불러일으켰다.
유전자 치료로 태아 헤모글로빈 재활성화
이제 영국의학청(MHRA)은 처음으로 CRISPR/Cas9를 기반으로 하는 두 가지 혈액 질환에 대한 유전자 치료법을 승인했다. Vertex Pharmaceuticals와 CRISPR Therapeutics가 개발한 이 치료법은 유전자 가위를 이용한 유전자 치료에 대한 세계 최초의 승인이다. MHRA의 Julian Beach는 “Casgevy라는 혁신적이고 최초의 유전자 치료법을 승인했음을 발표하게 되어 기쁘게 생각한다”고 말했다.
그러나 Casgevy 유전자 요법은 혈액 질환을 유발하는 유전적 결함을 복구하지 않는다. 대신, 일반적으로 자궁 내 어린이와 신생아에게서만 생성되는 태아 헤모글로빈의 형성을 재활성화한다. CRISPR/Cas 치료법은 일반적으로 태아 생산을 중단시키는 유전자를 비활성화함으로써 이를 달성한다. 이를 통해 태아 헤모글로빈이 병리학적 혈액 색소의 기능을 대신하여 빈혈을 치료할 수 있다.
복잡한 절차
Casgevy 유전자 치료법의 승인은 겸상 적혈구 질환 환자 45명과 베타 지중해 빈혈 환자 54명을 치료한 임상 시험을 기반으로 한다. 이를 위해 먼저 골수에서 조혈모세포를 채취한 뒤 CRISPR/Cas9을 사용해 실험실에서 해당 유전자를 변경했다. 한편, 환자들은 화학요법을 받아야 하는데, 이는 유전자 편집된 줄기세포가 정착할 공간을 확보하기 위해 골수에서 병든 조혈모세포를 대부분 죽이는 것이다.
그런 다음 환자는 주입을 통해 유전자 편집된 혈액 줄기세포를 다시 받는다. 그런 다음 이들은 골수에서 증식하여 높은 비율의 태아 헤모글로빈을 포함하는 적혈구를 형성한다. 등록 연구에서 연구를 완료한 겸상 적혈구 환자 29명 중 28명은 통증이 없었고 수혈도 필요하지 않았다. 지중해빈혈의 경우 환자 42명 중 39명은 수혈을 완전히 중단할 수 있었고 나머지는 이전 수혈량의 3분의 1만 필요했다.
규제 당국과 회사들은 유전자 치료가 장기적인 효과를 가질 것이라고 가정하고 있다. 그러나 효과가 얼마나 오래 지속되는지, 반복해야 하는지 여부는 아직 알려지지 않았다.
이전 치료법을 대체하는 것이 아니라 보충제다.
“CRISPR 치료법의 가장 큰 장점은 줄기세포 이식과 달리 거부반응을 일으키는 신체의 면역반응이나 기증자의 면역반응이 없다는 점이다. 몸으로 다시 들어오는 것은 자신의 세포이기 때문이다”고 이번 연구에 참여하지 않은 레겐스부르크 대학 병원의 종양학자인 셀림 코르바치오글루(Selim Corbacioglu)는 설명했다. 그러나 두 유전병의 실제 유전적 결함은 복구되지 않으므로 치료를 받은 환자는 여전히 이를 자손에게 물려줄 수 있다.
게다가 Casgevy를 이용한 유전자 치료는 골수 기증이나 줄기세포 치료만큼 환자에게 스트레스를 준다. “치료 비용도 매우 비싸다. 환자 한 명당 200만 유로가 넘는 비용이 든다고 한다. 줄기세포 이식 비용은 최대 30만유로다라고 Corbacioglu는 말했다. 이는 의료 시스템이 대처하기 어렵다. 따라서 CRISPR 치료법은 가까운 미래에 줄기세포 이식을 대체할 수는 없지만 보완할 것이다.”
다른 국가에서도 CRISPR 치료법에 대한 승인 절차가 진행 중이다. 미국에서는 겸상적혈구빈혈에 대한 Casgevy의 승인 결정이 12월 초에, 베타 지중해빈혈에 대한 승인 결정은 2024년 봄에 이루어질 것으로 예상된다. 유럽의약청(European Medicines Agency) EMA)도 이미 Casgevy 테스트를 시작했다. 유전자 치료가 시작되었다.
출처: Medicines and Healthcare products Regulatory Agency (MHRA), Science Media Center
- 유전자 치료로 태아 헤모글로빈 재활성화
- 이전 치료법을 대체하는 것이 아니라 보충제
- 미국에서는 겸상적혈구빈혈에 대한 Casgevy의 승인 결정이 12월 초에, 베타 지중해빈혈에 대한 승인 결정은 2024년 봄에 이루어질 것으로 예상
최초의 CRISPR 유전자 치료법 승인
영국 당국, 겸상 적혈구 빈혈 및 지중해 빈혈에 대한 유전자 가위 사용 승인
혈액 질환에 대한 유전자 가위:
영국에서는 CRISPR/Cas9 유전자 가위를 기반으로 한 치료법이 세계 최초로 승인되었다. 이 방법은 겸상 적혈구 빈혈과 베타 지중해 빈혈에 사용된다. 두 유전병 모두 혈액 색소 헤모글로빈의 병리학적 변화를 유발한다. CRISPR 치료법은 원인이 되는 유전적 결함을 복구하는 것이 아니라 오히려 태아 헤모글로빈 생성을 재활성화한다. 그러면 이것이 결함이 있는 혈액 색소의 기능을 대신하게 된다.
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| ▲ CRISPR/Cas9 유전자 가위를 기반으로 한 세계 최초의 유전자 치료법이 영국에서 겸상 적혈구 빈혈 및 베타 지중해빈혈 치료용으로 승인되었다. © ipopba/Getty 이미지 |
겸상 적혈구 빈혈과 베타 지중해빈혈은 둘 다 혈액 색소 헤모글로빈에 대한 유전적 지시의 결함으로 인해 발생하는 유전 질환이다. 결과적으로 기형의 적혈구가 생성되거나 너무 적은 양의 적혈구가 생성된다. 이로 인해 심각한 빈혈이 발생하고, 겸상 적혈구 빈혈의 경우 통증과 장기 손상이 발생한다. 영향을 받은 사람들은 일생동안 정기적인 수혈과 약물치료가 필요하며 장기적인 완화는 골수 기증과 줄기세포 이식을 통해서만 달성할 수 있다.
과학자들은 몇 년 동안 두 가지 혈액 질환에 대해 CRISPR/Cas9 유전자 가위의 사용을 테스트해 왔다. 2016년에 한 팀은 인간 혈액 줄기세포에서 겸상 적혈구 빈혈의 유전적 결함을 복구하는 데 성공했지만, 실험실에서만 가능했고 이후 쥐에 다시 이식했다. 2015년 중국 연구자들은 인간 배아의 지중해빈혈 결함을 복구하려고 시도했지만 거의 성공하지 못했다. 그러나 이는 인간 생식계열에 대한 윤리적으로 논란이 많은 개입이기 때문에 전 세계적으로 비판을 불러일으켰다.
유전자 치료로 태아 헤모글로빈 재활성화
이제 영국의학청(MHRA)은 처음으로 CRISPR/Cas9를 기반으로 하는 두 가지 혈액 질환에 대한 유전자 치료법을 승인했다. Vertex Pharmaceuticals와 CRISPR Therapeutics가 개발한 이 치료법은 유전자 가위를 이용한 유전자 치료에 대한 세계 최초의 승인이다. MHRA의 Julian Beach는 “Casgevy라는 혁신적이고 최초의 유전자 치료법을 승인했음을 발표하게 되어 기쁘게 생각한다”고 말했다.
그러나 Casgevy 유전자 요법은 혈액 질환을 유발하는 유전적 결함을 복구하지 않는다. 대신, 일반적으로 자궁 내 어린이와 신생아에게서만 생성되는 태아 헤모글로빈의 형성을 재활성화한다. CRISPR/Cas 치료법은 일반적으로 태아 생산을 중단시키는 유전자를 비활성화함으로써 이를 달성한다. 이를 통해 태아 헤모글로빈이 병리학적 혈액 색소의 기능을 대신하여 빈혈을 치료할 수 있다.
복잡한 절차
Casgevy 유전자 치료법의 승인은 겸상 적혈구 질환 환자 45명과 베타 지중해 빈혈 환자 54명을 치료한 임상 시험을 기반으로 한다. 이를 위해 먼저 골수에서 조혈모세포를 채취한 뒤 CRISPR/Cas9을 사용해 실험실에서 해당 유전자를 변경했다. 한편, 환자들은 화학요법을 받아야 하는데, 이는 유전자 편집된 줄기세포가 정착할 공간을 확보하기 위해 골수에서 병든 조혈모세포를 대부분 죽이는 것이다.
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| ▲ 겸상 적혈구 빈혈에서는 유전적 결함으로 인해 기형 헤모글로빈이 형성된다. 그 결과 적혈구가 초승달 모양이 되어 제대로 작동하지 않게 된다. © Rujirat Boonyong/Getty 이미지 |
그런 다음 환자는 주입을 통해 유전자 편집된 혈액 줄기세포를 다시 받는다. 그런 다음 이들은 골수에서 증식하여 높은 비율의 태아 헤모글로빈을 포함하는 적혈구를 형성한다. 등록 연구에서 연구를 완료한 겸상 적혈구 환자 29명 중 28명은 통증이 없었고 수혈도 필요하지 않았다. 지중해빈혈의 경우 환자 42명 중 39명은 수혈을 완전히 중단할 수 있었고 나머지는 이전 수혈량의 3분의 1만 필요했다.
규제 당국과 회사들은 유전자 치료가 장기적인 효과를 가질 것이라고 가정하고 있다. 그러나 효과가 얼마나 오래 지속되는지, 반복해야 하는지 여부는 아직 알려지지 않았다.
이전 치료법을 대체하는 것이 아니라 보충제다.
“CRISPR 치료법의 가장 큰 장점은 줄기세포 이식과 달리 거부반응을 일으키는 신체의 면역반응이나 기증자의 면역반응이 없다는 점이다. 몸으로 다시 들어오는 것은 자신의 세포이기 때문이다”고 이번 연구에 참여하지 않은 레겐스부르크 대학 병원의 종양학자인 셀림 코르바치오글루(Selim Corbacioglu)는 설명했다. 그러나 두 유전병의 실제 유전적 결함은 복구되지 않으므로 치료를 받은 환자는 여전히 이를 자손에게 물려줄 수 있다.
게다가 Casgevy를 이용한 유전자 치료는 골수 기증이나 줄기세포 치료만큼 환자에게 스트레스를 준다. “치료 비용도 매우 비싸다. 환자 한 명당 200만 유로가 넘는 비용이 든다고 한다. 줄기세포 이식 비용은 최대 30만유로다라고 Corbacioglu는 말했다. 이는 의료 시스템이 대처하기 어렵다. 따라서 CRISPR 치료법은 가까운 미래에 줄기세포 이식을 대체할 수는 없지만 보완할 것이다.”
다른 국가에서도 CRISPR 치료법에 대한 승인 절차가 진행 중이다. 미국에서는 겸상적혈구빈혈에 대한 Casgevy의 승인 결정이 12월 초에, 베타 지중해빈혈에 대한 승인 결정은 2024년 봄에 이루어질 것으로 예상된다. 유럽의약청(European Medicines Agency) EMA)도 이미 Casgevy 테스트를 시작했다. 유전자 치료가 시작되었다.
출처: Medicines and Healthcare products Regulatory Agency (MHRA), Science Media Center
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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