조로증 치료 시대 열리나… 생명연 김선욱 박사팀, 원인 억제하는 치료법 개발

조로증 원인 비정상 단백질 '프로제린' 제거하는 RNA 가위
동물실험서 피부 위축· 척추 기형 등 조로증 증상 개선 확인

생명연 김선욱 박사

한국생명공학연구원(이하 생명연) 김선욱 박사 연구팀이 희귀 난치성 질환인 조로증 치료법을 제시했다. 조로증 원인이 되는 비정상 단백질을 유전자 가위로 정확히 제거하는 데 성공하면서 관심을 모은다.

생명연 미래형동물자원센터 김선욱 박사 연구팀은 차세대 유전자 조절 기술을 활용해 조로증(허친슨-길포드 조로증 증후군·HGPS)의 원인을 정밀하게 억제하는 새로운 치료법을 전 세계 최초로 개발했다. 병의 원인이 되는 유전자(RNA)를 정확히 잘라내고 정상 기능은 그대로 유지해 안전성을 높였다.

800만 명 중 1명에게 발생하는 희귀 난치성 질환인 조로증을 앓는 아이들은 생후 1~2년 만에 피부에 주름이 생기고 키가 자라지 않으며 뼈와 혈관이 급속도로 노화된다. 기대수명은 14.5년으로 짧고 완치 치료법이 나오지 않았다. 미국 FDA가 승인한 유일한 조로증 치료제인 '조나파닙'(조킨비)은 1회 투여 비용이 14억 원에 달하는 데다 다른 치료제와 병행이 필요하고 부작용 위험도 크다. 투약 시 연장 수명은 2년 6개월가량이다.

김선욱 박사 연구팀은 조로증 치료를 위해 병을 유발하는 원인에 주목했다. 조로증은 LMNA 유전자에 생긴 하나의 돌연변이로 인해 발생하는데, 이 세포 안에서 '프로제린'이라는 비정상적 단백질이 세포의 핵 구조를 망가뜨리고 세포를 노화시킨다. 결국 노인처럼 뼈가 약해지고 혈관이 굳어져 주요 장기 기능이 멈추게 된다.

연구팀은 이 프로제린 유전자를 정상 유전자와 구별해 정확히 골라내는 RNA 가위(RfxCas13d, 프로제린 gRNA)를 만들었다. 이 RNA 가위는 정상적인 단백질은 건드리지 않고 병의 원인이 되는 단백질만 정밀하게 정확할 수 있다. DNA를 건드리지 않고 RNA만 조절해 기존 유전자 편집기술(CRISPR-Cas9)보다 안전하며 실수로 다른 유전자까지 자를 위험이 없다는 설명이다.

조로증 유전자가 있는 마우스 모델에 적용한 결과 털 빠짐과 피부 위축, 척추 기형, 운동 능력 저하 등 조로증 증상이 확연히 개선됐다. 체중 증가와 생식기관 기능도 회복된 것으로 나타났다.

연구팀은 질병 치료기술을 넘어 노화의 근본 원인을 정밀하게 조절할 수 있는 가능성을 열었다고 평가했다. 연구팀은 실제로 나이든 사람의 피부세포에서 프로제린이 증가하는 것을 확인했으며 개발한 RNA 가위 기술을 적용했을 때 자연적인 노화 현상이 일부 억제되는 것을 관찰했다.

김선욱 박사는 "이번 기술은 조로증뿐 아니라 RNA 편집오류로 발생하는 유전질환의 15% 이상에 적용 가능하다"며 "앞으로 노화 관련 질병이나 암, 신경퇴행성 질환 등에도 확장할 수 있는 플랫폼 기술이 될 것으로 기대한다"고 말했다. 임효인 기자