선천성 기형 및 유전질환의 유전자 치료법 개발

초록

목적 : 유전질환은 이환율은 낮으나, 이환된 환자와 가족에게는 치명적인 결과를 초래하며, 선천성 대사질환의 경우, 원인효소를 치환해 주는 방법이 행해지고 있으나, 그 가격이 비싸고 희귀하여 환자들의 치료가 용이하지 않다. 이에 따라 각 질환에 대하여 유전적인 발병기전을 파악하고 근본적인 치료법인 유전자치료법의 개발하고자 하였다. 방법 : 유전성 대사질환을 중심으로 한 유전자 치료법 개발을 위하여, Fabry disease에 대한 lentivirus vector 개발, phenylketonuria에 대한 adeno-associated virus vector 개발, homocystinuria에 대한 adeno-associated virus vector를 개발한 후 환자의 fibroblast 등을 이용하여 개발된 vector의 in vitro와 in vivo 실험을 하였다. 결과 : Homocystinuria에 대한 유전자치료 vector 개발을 위해 cystathionine β-synthetase (CBS) cDNA를 cloning하고 이를 adeno-associated vector에 넣어 pAAV-EF-CBS vector를 제작하였다. Promoter의 활성도를 비교하기 위하여 CMV promoter, CMV enhancer/chicken β-actin promoter, EF1-a promoter를 가진 수종의 vector를 제작하여 in vitro, in vivo 실험을 수행하여 CBS knockout mouse의 평균 수명이 AAV에 의한 gene transfer에 의해 연장됨을 관찰하였고, 이를 western blot 및 immunohstochemistry 등에 의해 확인하였다. Phenylketonuria에 대한 유전자치료법 개발을 위해 phenylalanine hydroxylase (PAH) cDNA cloning하고 이를 이용하여 pAAV-EF-PAH를 제작하였다. Virus를 생산한 결과 모든 경우에서 1x10^(12)/ml 이상의 titer를 얻었다. 이를 Pah^(enu2) mouse (PKU mouse model)에 portal vein injection에 의해 주입한 후 약 10일 경과 후부터 표현형의 변화를 관찰하였고, 2주 이후부터 체내 phenylalanine 수치가 정상으로 회복됨을 알 수 있었다. In vivo 실험상 virus에 의한 어떠한 부작용도 관찰되지 않았다. 결론 : 유전성 대사질환인 PKU, homocystinuria에 대한 유전자치료 벡터를 개발하였고, in vitro와 in vivo 효능실험을 완료하였다. 현재 전임상시험의 일환으로 안전성평가 등을 진행하고 있다.

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