- 황반이란 망막 중심부 신경조직으로, 시세포 대부분이 모여 있습니다. 눈의 망막색소상피세포에서 혈관내피성장인자가 병적으로 증가하면 신생혈관이 생성됩니다. 황반 부분에 신생혈관이 생성되는 것 자체만으로도 시력이 손상되는데, 비정상적인 신생혈관들이 터지면서 혈액이 황반으로 유입됩니다.
- 노인성 황반변성 원인과 증상. 출처: ibs
황반변성이 진행되면 위 그림처럼 일그러져 보이며 동시에 까만 점이 점차 커지면서 시력을 잃게 됩니다. 현재 임상에서는 세포 밖으로 분비되는 혈관내피성장인자를 억제하는 항체 기반 치료제가 사용되고 있습니다. 질환유발 유전자를 교정하는 치료는 불가능하다고 간주돼 왔기 때문인데요.
서울의대 김정훈 교수팀이 기초과학연구원 김진수 단장팀과 유전자가위를 통해 질환유발 유전자를 교정하여 병리적 혈관신생을 동반하는 연령관련 황반변성 동물모델에서 치료 효과를 확인했다고 발표했습니다.
3세대 유전자가위 CRISPR Cpf1와 Cas9 비교. 출처: Cell
유전자가위는 DNA의 특정 서열을 자르는 도구입니다. 이중 CRISPR는 기존의 1세대의 낮은 절단 성공률, 부정확한 DNA 서열 절단의 단점과 2세대의 높은 DNA변이 생성 확률 단점을 보완한 제 3세대 유전자가위입니다. 바이러스에 감염된 세균이 삽입된 외부 DNA를 자신의 DNA로부터 잘라내는 면역 시스템을 차용한 가위인데요.
연구팀은 Lachnospiraceae bacterium에서 유래한 CRISPR-LbCpf1로 질환유발 유전자를 직접 교정하고자 했습니다. 질환모델 마우스에서 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor)와 저산소유도인자(hypoxia-inducible factor-1) 유전자를 특이적으로 교정한 결과, 병리적 혈관신생이 억제되는 효과가 나타났습니다.
유전자가위로 유전자 교정. 출처: shutterstock
김정훈 교수는 "높은 특이성과 효율을 보이는 유전자가위 Cpf1으로 망막질환을 치료할 수 있는 가능성을 확인했다"며 "유전자가위를 목표 기관에 도달시켜 유전자교정 효과를 얻는 생체 내 치료 가능성을 적극적으로 타진하고 있다"고 말했습니다.
한편, 이번 연구 결과는 5월 10일자에 'CRISPR-LbCpf1 prevents choroidal neovascularization in a mouse model of age-related macular degeneration'이라는 제목으로 게재됐습니다.
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출처 : 이웃집과학자(http://www.astronomer.rocks)