유전자 조작으로 HIV 감염 예방
siRNA 삽입 기술로 HIV 막아
2002-12-28 의약뉴스
이번 연구 성과는 에이즈를 비롯해서 암과 유전자 질환을 효과적으로 치료할 수 있는 기술 개발에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.
연구 결과는 미국의 저명한 학술지 "PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences)", 온라인판을 통해 소개될 예정이다.
이번에 개발된 기술은 '소간섭 RNA(siRNA)'라는 물질을 새롭게 응용한 것이다. siRNA는 인위적인 합성 기술을 통해 유도되는 물질로 특정 유전자의 발현 과정에 촉매로 작용해 발현 속도를 감소시킬 수 있다.
이 같은 siRNA 기작을 활용하면 질병의 진행을 둔화시키는 효과를 거둘 수 있다.
siRNA가 매우 강력한 치료 도구로 활용될 수 있다는 사실에 이의를 제기하는 학자들은 거의 없다.
그럼에도 불구하고 siRNA의 실용화가 늦어진 이유는 siRNA를 면역계에 안정된 형태로 삽입해 그 활성을 유지하는 뾰족한 방법이 마련되지 못했기 때문이다.
이번 연구에서는 HIV 유도체를 siRNA의 전달 매개체로 활용해 siRNA를 세포에 도입한 후 HIV 감염을 예방하는데 성공했다. 이 같은 방식이 성공한 사례는 이번이 처음이다.
HIV를 siRNA의 전달체로 사용하기 위해서는 야생형 HIV에 유전자 조작을 가해 먼저 병독성(virulence)을 제거해야만 한다.
연구진은 바이러스의 표면에 존재하는 수용체 가운데 하나를 제거해서 이 같은 문제를 해결했는데, 제거된 수용체는 HIV가 확산되는데 필요한 것이다.
HIV가 세포에 침투하기 위해서는 CD4와 CCR5의 두 가지 수용체가 필요하다. CD4 수용체는 면역계의 구성 인자인 T-세포의 표면에서 발견되며 CCR5 수용체는 결핍되더라도 정상적인 신체 기능에 중요한 영향을 미치지는 않는 것으로 알려져 있다.
이 수용체들 가운데 어느 하나만 기능을 상실해도 HIV가 세포를 감염시킬 수 없게 되는데, 이런 기작을 활용해 siRNA를 전달할 수 있는 HIV 유도체를 제조했다.
백인종 가운데 약 1% 정도는 CCR5 수용체가 선천적으로 결핍된 상태로 태어난다고 한다. 흥미로운 사실은 이런 사람들의 경우 HIV 감염증에 대해 자연적인 면역력을 갖고 있다는 것이다.
실제로 연구진은 건강한 사람들의 혈액으로부터 T-세포를 분리해 siRNA를 세포에 삽입한 후 HIV를 처리하는 실험을 시도했다.
8일 동안 세포를 배양하는 실험을 네 번에 걸쳐 반복한 결과 siRNA 삽입을 통해 CCR5의 발현을 10배까지 감소시키고 HIV의 세포 감염력이 20% 미만으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다.
연구진에 따르면, 이 같은 유전자 요법을 기존의 약물 요법과 함께 병행할 경우 HIV 감염을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.
이번에 개발된 기술의 또 다른 가능성은 HIV 감염증 뿐만 아니라 암이나 유전 질환을 치료하는데도 동일한 기술이 활용될 수 있다는 것이다.
암이나 유전 질환 가운데는 일부 유전자가 문제를 야기하면서 발병하는 것으로 밝혀져 있다. siRNA를 삽입해 이 같은 유전자들의 기능을 저해하면 HIV 감염증과 마찬가지로 질병의 진행을 효과적으로 막는 것이 가능할 전망이다.
연구진은 병원균에 의한 전염병이나 면역계 이상으로 인한 자기면역 질환을 치료하는데도 siRNA 삽입 기술이 활용될 수 있다고 밝혔다.
이번 연구는 미국 국립보건원(National Institutes of Health) 산하의 연구 기관 가운데 하나인 국립알레르기·전염병연구소(National Institute of Allergy and Infectious Diseases)와 데이몬러년·월터 윈첼협회(Damon Runyon-Walter Winchell Fellowship) 등으로부터 지원을 받았다.
김재원 기자(newsmp@newsmp.com)
출처: http://www.newswise.com/articles/2002/12/AIDS7.UCL.html