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JPM서 논란 ‘유전자가위 기술’ 올해의 마일스톤은?

입력 2018-01-19 14:24 수정 2018-01-22 07:49

바이오스펙테이터 이은아 기자

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[JPM 2018]면역원성 논란에도 불구.."미국, 유럽, 올해 첫 크리스퍼 적용 임상 기대", "1세대 ZFN기술 이용한 in vivo 치료에 이어 크리스퍼 in vivo도 2019년엔 개시 가능성 있어".."유전자변형 전달효율, 특이성, 면역원성 해결이 핵심"

올해 1월초 미국 샌프란시스코에서 열린 JP모건 헬스케어 컨퍼런스에서 큰 관심을 끌었던 분야 중 하나는 '크리스퍼 유전자가위' 기술이다. 컨퍼런스 개막에 앞서 지난 5일 바이오아카이브(bioRxiv)에 발표된 한 논문에서 크리스퍼-Cas9이 체내에서 면역원성(immunogenicity)을 유발할 수 있다는 우려가 제기됐기 때문이다. 크리스퍼 기술 대표회사인 에디타스 메디슨(Editas Medicine), 인텔리아 테라퓨틱스(Intellia Therapeutics), 크리스퍼 테라퓨틱스(Crispr Therapeutics)는 주말을 보내고 장을 시작한 8일(월요일)에 총 5억 달러 이상의 시장 가치를 잃었지만, 이후 주가는 금방 반등하면서 회복세를 보였다.

◇ “크리스퍼 기술, 면역원성 유발 가능성 제기“.."기업들..문제 해결가능“

한 주 동안 크리스퍼 기술 대표기업들의 주가를 요동치게 한 연구는 어떤 내용이었을까? 매튜 포투스(Mathew Porteus)와 케네스 와인버그(Kenneth Weinberg)가 이끄는 스탠포드대 연구팀은 박테리아에서 추출한 Cas9 효소에 대한 면역반응에 주목했다. 22명의 소아와 12명의 건강한 성인에서 채취한 혈액을 분석한 결과, 황색포도상구균(Staphlococcus aureus)에서 추출한 Cas9은 79%가 항체를 만들며 면역원성을 보였고, 화농연쇄상구균(Stereptococcus pyogenes)에서 추출한 Cas9은 65%가 면역원성을 보였다. 또한, 13명의 성인 가운데 46%에서 황색포도상구균의 Cas9을 겨냥하는 T세포가 발견됐다.

스탠포드대 연구진은 이러한 면역반응이 유전자치료를 방해하고, Cas9을 타깃하는 T세포가 Cas9 발현 세포를 모두 사멸시키면서 안전성과 효능에 모두 영향을 미칠 수 있다고 보고 있다. 포투스 교수는 겸상적혈구 빈혈증(sickle-cell anaemia)에 관심을 갖고 있는데, 이는 환자의 혈액에서 조혈모세포를 채취해 크리스퍼-Cas9으로 유전자 교정을 한 후, 다시 환자에게 재주입하는 ex-vivo 유전자치료 방법이다. 그는 “이 경우는 Cas9에 대한 면역반응이 일어날 가능성이 낮을 수 있다. 그러나 다른 임상에서 크리스퍼-Cas9 기반 유전자치료로 독성 염증반응과 같은 심각한 질병이 발생할 수 있다”고 면역반응에 대해 주의할 것을 당부했다. 참고로 포투스 교수는 크리스퍼 테라퓨틱스의 과학기술 창립자(Scientific founder)이다.

그렇다면 크리스퍼 기술을 이용한 유전자치료는 사람에서 사용될 수 없는 것일까? 면역원성은 분명 해결해야할 중요한 문제 중 하나임에 틀림없지만 그렇지는 않을 것이라는 의견이 일반적이다. 포투스 교수도 언급했듯이 ex-vivo 치료법에서 Cas9에 대한 면역반응은 크게 영향을 받지 않을 것이다. 크리스퍼-Cas9으로 유전자 교정을 마친 후, 다시 환자에게 교정한 세포를 주입하기 전에 Cas9은 이미 사라져있기 때문이다.

이에 대해 유전자가위 기술 분야 권위자인 김진수 기초과학연구원 유전체교정연구단장은 “눈, 관절과 같은 면역 특권이 있는 기관은 in vivo도 문제없을 것이다”면서 “Cas9가 유래되는 미생물 종류에 따라 면역원성이 다르기 때문에 면역원성을 일으키지 않는 종류를 찾거나, 면역원성을 일으키는 펩타이드 시퀀스를 규명해 대체하는 방법으로 문제를 해결할 수 있다”고 말했다....

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