유전자 치료제로 선천적 청각장애 회복…‘22년 임상 돌입’

데시벨 테라퓨틱스 정유진 연구원, “OTOF 돌연변이 바꾸는 유전 정보로 청각장애 치료”

기사입력 2021-10-18 06:00     최종수정 2021-10-18 06:45 프린트하기 메일보내기 스크랩하기 목록보기   폰트크게 폰트작게

현재 난청과 같은 청각장애나 평형 감각에 대한 치료제가 없는 상황이다. 그렇다보니 청각 장애의 경우 보조 장치에만 의존하고 있는 실정이다.

데시벨 테라퓨틱스(Decibel therapeutics)에서 수석 과학자로 근무하는 정유진 박사는 최근 개발된 유전자 치료 후보물질이 오토페린 유전자 돌연변이로 인한 청각장애에 효과적이라는 사실을 밝혀냈다.

데시벨 테라퓨틱스는 2021년에 보스톤 케임브릿지에 본사를 둔 10개의 상장 기업 중 하나로 떠오르며 유전자 치료분야 중에서도 청각장에 치료에 두각을 나타내고 있는 생명공학회사이다. 올해 2월에는 IPO 조달로 1억 4,200만 달러(한화 약 1680억)을 끌여들였다.

데시벨 테라퓨틱스(Decibel therapeutics) 정유진 수석과학자▲ 데시벨 테라퓨틱스(Decibel therapeutics) 정유진 수석과학자
한국보건산업진흥원이 주관하고 주 보스턴총영사관이 주최한 ‘한미 첨단재생의료 협력 확대를 위한 바이오산업 포럼’에서 지난 15일(한국 시간) 정유진 박사는 ‘유전자 결함에 기인한 선천적 청각장애 치료를 위한 AVV 유전자 기반 치료제의 개발’을 주제로 발표에 임했다.

정유진 박사는 “선천성 난청은 신생아 500명 중에 한명 정도 있을 정도로 흔한 질환”이라고 지적하며 “단일 유전자의 결함으로 발병하기 때문에 유전적 발현을 통해 치료될 가능성이 있다”고 전했다. 정 박사는 현재 AAV 중재 유전자를 활용한 동물 모델 전임상 시험을 구성하고 있으며 2022년에 1/2 임상에 돌입한다는 계획이다.

정유진 박사에 따르면 유모세포(hair cell)는 신경전달물질을 방출해 1차적으로 소리를 전달하는데, OTOF 유전자(신경전달물질 분비에 관여하는 유전자)에 돌연변이가 생길 경우 유모세포의 시냅스에만 이상 반응을 일으킨다.

이렇듯 유모세포가 손상된다면 소리진동이 전기신호로 바뀌지 못하여 소위 청각신경병증(ANSD)이 발생한다. 이를 확인하기 위해 청각 뇌간 반응(ABR)을 측정해 소리신호가 두뇌에 전기신호로 전달되는지 살펴 볼 수 있다. 반면 외유모세포(Outer hair cell)의 기능을 확인하기 위해서는 이음향 방출(OAE)이란 측정방법으로 전기신호를 잡을 수 있다.

OTOF 유전자의 결함은 Otoferiln 단백질을 만들어내지 못하고, 청각장애로 이어지는데 정 박사에 따르면 이 중 내유모세포(Inner hair cell) 손상에서 비롯된 선천성 청각장애에서 가장 빈번(90.9%)하게 발견되는 유전자는 DFNB9이다.

다만 동물실험에서는 Q828X 유전자 돌연변이에 기인한 청각장애 모델을 선택해 유전물질 주입 후 청성뇌간반응(ABR)과 단백질 발현도를 관찰했다. 정 박사는 “주입하는 후보물질의 용량에 따라 발현도를 20% 단위로 청각 기능의 회복도를 관찰했는데, 매우 긍정적인 점은 20~40% 발현도에서도 청각 기능이 정상적인 수준으로 회복했다는 점”이라고 설명했다.

정 박사는 “뇌에 전극을 심어주는 인공와우 수술 방식처럼 전극 대신 카테터로 직접 유전자 치료제를 주입하는 방식을 택했다”며 “OTOF 유전자가 너무 크기 때문에 아데노바이러스에 들어갈 수 있도록 염기서열을 나누어 주입하되 체내에서 재조합이 되도록 설계했다”고 말했다.

청각기능 회복에 이어 중요한 점은 얼마나 치료효과가 지속되느냐이다. 이에 정유진 박사는 “청각세포는 더 이상 분열하지 않는 세포(postmaturity cell)이기 때문에 한번 주입되면 평생 지속될 것으로 예측한다”며 “실제로 쥐 모델에서 물질을 주입한 후 40주까지 지속적으로 도달점을 유지한 것으로 나타났다”고 말했다.

이에 덧붙여 수술과정에서 발생할 수 있는 위험 가능성에 대해서도 살펴본 결과, 정유진 박사는 “청각 기능이 정상인 원숭이에게 후보물질을 주입했을 때 주파수가 올라가기는 했지만 ABR의 정도가 정상적인 소통이 가능한 범위에서 유지되어 기존의 청각기능에 영향을 미치지 않는다”고 평가했다.

정유진 박사는 “이와 같은 임상 결과는 유전자 돌연변이에 기인한 선천적 청각 장애를 대상으로 청각 기능을 복구 시키는 것에 목표가 설정돼 있으나 노화로 인한 청력 상실은 애초 유전자가 결핍돼 있지 않고 발현 기능이 저하된 것에 기인하기 때문에 이에 대한 치료법은 추가적인 연구가 필요할 것”이라고 설명했다. 

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