영상화 날개 다는 유전자 가위 치료제…국내 개발 본격화는 언제쯤?

카스12a 단백질·지르코늄 89 접목 소재 개발…유전자 가위 동선 영상 확인
지난해 유전자 편집 치료제 '카스게비' FDA 최초 승인…SDC→TDT 적응증 확대
툴젠, CMT 치료제 'TGT-001' FDA 희귀의약품 지정…올해 말 미국 임상 계획

정윤식 기자 (ysjung@medipana.com)2024-01-26 06:06


[메디파나뉴스 = 정윤식 기자] 국내 연구진이 유전자 가위 영상화에 성공하며, 카스게비를 비롯한 유전자 가위 치료제의 활용성이 확장되고 있다. 이에 국내 제약·바이오 기업들의 유전자 가위 치료제 개발 본격화 시기가 주목받고 있다.

23일 한국원자력연구원은 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)을 이용해 국내 최초로 크리스퍼 유전자 가위의 영상화에 성공했다고 밝혔다. 이는 첨단방사선연구소 가속기동위원소연구실 박정훈 박사 연구팀이 이뤄낸 성과로서, 유전자 가위 중 하나인 카스12a(Cas12a) 단백질과 앞선 지르코늄-89를 접목한 새로운 바이오 소재를 개발한 것이다.

한국원자력연구원에 따르면 해당 소재는 지르코늄-89에서 나오는 감마선을 추적해, 유전자 가위가 어디로 이동하는지 영상으로 확인할 수 있다. 그에 따라 특정 DNA로 찾아가는 유전자 가위의 정확한 위치를 파악해 치료 효과·활용도를 높일 것으로 기대된다.

아울러 이번 연구는 최근 '저널 오브 컨트롤드 릴리스(JCR, Journal of Controlled Release)'에 표지 논문(지르코늄-89로 표지된 LbCas12a를 이용한 방사성 크리스퍼 간섭 시스템)으로 게재됐으며, 국내에서는 포스텍 생물학연구정보센터에서 주관하는 '한국을 빛낸 사람들' 누리집에 논문이 등재됐다.

크리스퍼 유전자 가위는 동식물 유전자에서 손상된 DNA를 잘라내고, 정상 DNA로 교체해 질병을 억제한 기전을 가지고 있다. 또한 길잡이 역할을 하는 가이드 RNA와 표적부위를 인식하고 잘라내는 효소 단백질로 구성돼 체내에서 움직인다.

지난해 12월 FDA는 세계 최초로 유전자 편집 치료제 '카스게비(Casgevy)'를 허가했다. 크리스퍼테라퓨틱스(CRISPR Therapeutics)와 버텍스파마슈티컬스(Vertex Pharmaceuticals)가 공동 개발한 카스게비는 '크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9)' 기술을 기반으로 한다. 

당시 카스게비는 FDA로부터 12세 이상 환자에 대한 '겸상적혈구병(Sickle Cell Disease, SCD)' 치료제로 승인받았으나, 업계에 따르면 최근 '베타지중해빈혈(Transfusion-Dependent Beta-Thalassemia, TDT)' 적응증 확대 승인을 받았다.

현재 유전자 가위를 활용한 치료제를 개발하는 국내 기업으로는 툴젠을 필두로 앱클론 등이 있다.

먼저 툴젠은 CRISPR 유전자 가위 원천특허를 바탕으로, 특허 수익화 사업과 유전자교정 기술 활용 치료제 및 동식물 관련 제품 연구개발을 이어가고 있다.

현재 툴젠이 개발 중인 파이프라인 중 임상 단계에 가장 근접해 있는 것은 '샤르코-마리-투스병(CMT)' 치료제인 'TGT-001'이며, 지난해 12월 FDA로부터 희귀의약품 지정(Orphan Drug Designation, ODD) 신청이 승인됐다고 밝혔다. 이어 툴젠 측에 따르면 올해 말 TGT-001 미국 임상에 들어갈 계획이다.

다음으로 앱클론 역시 유전자 가위 기술을 적용한 CAR-T 치료제를 개발하고 있다. 앱클론은 지난해 12월 '미국혈액학회(ASH 2023)'에서 BTLA 단백질과 CD30을 동시에 타겟하는 CAR-T 치료제를 미국 유펜의대와 공동으로 발표했다고 밝혔다.

해당 치료제에는 크리스퍼 캐스9 유전자 가위 기술을 활용해 T세포의 BTLA 단백질 제거, 암세포의 회피전략을 차단하는 기술을 적용했다. 앱클론에 따르면 자사는 이번 연구 성과 관련 지적재산권 확보를 위해 펜실베니아 대학교와 공동으로 미국 특허를 출원했고, 향후 공동 연구개발을 확대할 계획이다.

그 외에도 진코어는 초소형 유전자 가위 기술 TaRGET(Tiny nuclease, augment RNA-based Genome Editing Technology) 플랫폼을 기반으로 국내외 공동 연구 협약 체결에 나서고 있다. 
 

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