지금의 유전자치료제(gene therapy) 발전을 있게 한 가장 중요한 기술 중 하나가 ‘벡터(vector)’를 이용한 기술 플랫폼이라는 의견이 제시됐다.

3일 연세암병원에서 개최된 ‘AAV 유전자 치료제 세미나 2019’에서 미국유전자세포치료제학회장인 광핑 가오(quangping gao) 교수는 오늘날과 그 이후의 인간 유전자 치료(human gene therapy-road to today and beyond)에 대해 강의를 진행했다.

광핑 교수는 “유전자 치료 중에서도 지난 수십 년 동안 확연한 진보를 이루게 한 기술은 벡터(vector) 기술 플랫폼 개발”이라고 강조했다.

유전자 페이로드(payload)를 전달하는 데 사용되는 운송 수단인 벡터의 디자인과 선택은 성공적인 유전자 요법의 핵심 요소라는 것.

생체 내 유전자 요법에 이용 가능한 현재의 다양한 벡터들 중에서도 ‘재조합 아데노연관바이러스(rAAV)’는 높은 효율, 안정성 및 낮은 면역원성/독성 프로파일이 특징이다.

AAV는 숙주 유전자와 병리학적 결과에 통합되지 않고 숙주의 수명 동안 영장류 조직에서 지속될 수 있는 흔한 양성 주거 바이러스이며, 다중 유전자 치료 응용에 큰 가능성을 가지고 있다.

AAV는 유전자치료제 신약 시장만 봐도 얼마나 유용한 존재인 지 알 수 있다. 선천적 실명 치료제 럭스터나, 지단백지질분해효소 결핍 치료제 글리베라, 척수성 근위축증 치료제 졸겐즈마 등이 모두 AAV를 기반으로 탄생한 약물이다.

광핑 교수는 “이 치료제들은 rAAV 유전자 치료에 중점을 둔 인간 유전자 치료의 주요 원리, 역사, 현재 과제 및 향후 방향에 대한 개요를 제공할 뿐만 아니라, AAV 캡시드(capsid) 발견 및 엔지니어링을 통해 표적 조직의 친화성 및 생체 분포 프로파일링, 치료 유전자 발현 카세트를 조절할 수 있는 역할을 한다”고 말했다.

캡시드는 유전체를 감싸고 있는 단백질 외각 부분의 입자로, 최근 AAV 관련 생물학에서 높은 중요도를 띄고 있는 것으로 알려졌다.

광핑 교수는 “유전자 치료에서 중요한 요소로 병리학에 의거한 치료 유전자 발굴, 유전자치료제 전달을 위한 벡터, 조직을 안전하고 효율적으로 표적하기 위한 전달 방법, 치료 효능 및 안전성 테스트를 위한 적절한 동물 모델 등이 필요하다”고 말했다.

이어 “생체 내 유전자 전달을 위한 바이러스 벡터는 낮은 면역원성/독성/유전 독성을 가지고 있을수록 좋다”고 덧붙였다.

또 “rAAV 형질 도입 생물학 및 유전자 요법 개발은 개념 증명 전임상 연구에서 대형 동물 모델 연구, 인간 최초의 임상 평가까지 모든 단계에서 정확성과 중요성이 필요하다”고 강조했다.

그러나 문제는 ‘상업화’다. 사실 그동안 rAAV 유전자 요법의 상업화를 위해 넘어야 할 장벽들은 계속해서 제시돼 왔다.

광핑 교수는 “치료제 측면에서 보면, 먼저 충분히 높은 역가 벡터를 만들기 위한 노력이 선행돼야 한다. 또 캡시드(capsid)와 선천성 및 전이 유전자 내성 감소가 필요하다. 또 친화성(tropism), 특수성(specificity), 효율성(efficiency) 등의 개선이 필요하다.

이어 “유전자 치료는 90년 대 초 최초의 개념 증명을 시작으로 인간에게 적용된 이후 이제는 임상의 변화 및 상업화를 위한 전례 없는 단계에 들어선 만큼 그 중요성이 더욱 커질 것”이라고 말했다.