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과학자들이 1상 임상시험에 들어갈 백신에 유전자편집기술 사용

과학기술발전

등록일  2020.10.06

조회수  155

과학자들은 열대지방에서 흔히 발생하는 감염병(leishmaniasis)을 일으키는 기생충을 변이시키기 위해 크리스퍼 유전자편집기술을 사용해 개발한 백신의 인간을 대상으로 하는 1상 임상시험을 계획하고 있고, 이로써 미국에서 입지를 굳히고자 함.

 

일련의 동물연구에서 백신은 생쥐를 그 질병으로부터 보호함. 면역체계가 손상된 생쥐, 인간과 같은 방식으로 흡혈성 파리(sand flies)에게 물려 기생충에 노출된 쥐 모두 보호함.

 

연구팀은 이 새로운 기술을 중동지역의 관행에 적용함. 의도적으로 살아있는 기생충을 피부를 통해 전달하여 작은 감염을 일으키며, 한 번 치유되면 더 이상 질병에 걸리지 않는 평생 면역상태로 만듦.

 

미국 오하이오주립대(Ohio State University) 병리학 및 미생물학 교수 Abhay Satoskar(Live) 백신이 최선이지만, 몇몇 사람들에게는 심각한 질병을 초래할 잠재적인 위험이 있다면서 임상질환을 초래하지 않으면서 면역 유도는 허용하는 기생충을 만들고, 현대적인 기술로 개념을 다듬었다고 밝힘.

 

연구결과는 국제학술지(Nature Communications)에 최근 발표됨.

 

기생충에 의한 감염병(leishmaniasis)은 전 세계에서 열대 및 아열대 지역을 중심으로 매년 150만명에게 발생하며, 텍사스주 남부에서도 진단을 받은 사람이 나오고 있음. 대부분 기후가 따뜻한 개발도상국 사람들에게 영향을 미치고 있어 1200만명이 감염되어 있으며, 사실상 방치된 질병으로 여겨지고 있음. Satoskar는 지구 온난화로 인하여 미국 남부가 아열대지역이 되는 것은 시간문제라고 지적하고, “온난화가 미국을 향하면 질병도 늘어날 것이라고 말함.

 

중증인 경우 표준치료는 비용이 많이 들고, 매일 여러 차례 주사를 맞아야 하며, 불쾌한 부작용도 일으키고, 약물에 대한 내성도 세져 환자의 상태가 나빠질 수 있음.

 

연구팀은 백신을 개발하기 위하여 기생충(Leishmania)의 유전체를 편집하는데, 즉 기생충의 신체적인 구조를 유지하는 단백질의 유전자(centrin)을 잘라내는데 유전자가위(CRISPR)를 사용하기로 함. 이 유전자가 부족한 돌연변이 기생충은 세포 내에서 자가복제가 가능하지만, 임상적인 질환을 일으킬 정도로는 할 수 없다는 것이 드러남. 결국 기생충은 증식할 수 없고, 죽음. 그들이 체내에서 버틸 수 있는 시간은 8~9개월인데, 면역력을 얻을 수 있을 만큼 충분히 길다고 함.

 

추가적인 실험에서는 백신을 접종한 생쥐와 그렇지 않은 생쥐 모두에게 접종한지 7주 후에 살아있는 기생충에게 물리게 함. 10주 후 백신을 접종한 생쥐는 단 한 마리만 피부병변이 생겼지만, 그렇지 않은 생쥐들은 대부분 큰 피부병변이 생김. 여러 차례 실험해도 유전체가 원래대로는 돌아가지 않는다는 점도 확인했다고 함.

 

미국, 일본, 캐나다, 인도가 참여한 국제연구팀은 2년 안에 1상 임상시험을 목표로 백신을 제조할 파트너를 찾고 있음. Satoskar는 백신이 15달러 정도로, 가장 큰 피해를 입은 국가들의 치료비(100~200달러 수준)보다 저렴하다고 밝힘.

 

내장의 감염병(visceral leishmaniasis)은 훨씬 더 심각한 형태이며, 장기에 영향을 미치고, 치료하지 않고 방치하면 치명적임. 연구팀은 동일한 유전자가위기술을 사용해 그 감염병을 유발하는 균주(Leishmania donovani strain)의 유전체를 변이시켰고, 예비자료는 안전한 백신이 나올 수 있음을 암시함.

 

기사 : https://www.news-medical.net/news/20200925/Scientists-to-use-CRISPR-gene-editing-technology-for-Phase-1-vaccine-trials-in-humans.aspx

저널(Nature communications) 및 그림 : https://www.nature.com/articles/s41467-020-17154-z

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