[Hinews 하이뉴스] 이현지 고려대학교 의과대학 교수 연구팀이 세계에서 처음으로 레버씨 시신경 위축증(LHON) 유전자 교정 치료에 성공했다고 밝혔다. 이번 연구는 서울대 수의과대학, ㈜엣진과 공동으로 진행됐다.
LHON은 모계 유전 미토콘드리아 질환으로, 시신경세포 퇴행으로 중심시야 손실과 실명을 초래한다. 주로 10~30대 젊은 남성에서 발병하며, 전 세계적으로 약 3만~5만 명이 영향을 받는다. 기존 치료제인 이데베논은 미토콘드리아 기능을 일시적으로 보조할 뿐, 근본적인 치료 효과는 제한적이었다.
연구팀은 미토콘드리아 염기교정 기술인 High-Fidelity DdCBE(Hifi-DdCBE)를 활용해 LHON 변이와 대응되는 MT-ND4 G11778A 변이를 생쥐 모델에 구현했다. 해당 모델은 망막 시신경층 두께 감소, 시신경세포 수 감소, 시기능 저하 등 LHON 환자와 유사한 병리적 특징을 나타냈다.
이후 연구팀은 정밀도 향상형 TALE-linked deaminase(TALED-V28R)를 AAV(아데노부속바이러스)로 전달, 변이된 mtDNA를 정상 염기로 교정했다. 유리체 내 주사 후 시신경세포의 병인 변이가 수정되면서 망막 두께와 시신경세포 수가 회복됐고, 시각 기능(OKN·ERG 검사)도 개선됐다. 환자 유래 세포에서도 ATP 생성과 미토콘드리아 복합체 I 활성이 회복돼 임상 가능성을 제시했다.
공동 제1저자인 김상훈 고려대 의대 박사과정생은 “치료제가 없어 고통받는 환자들에게 새로운 가능성을 보여주는 연구”라며, “향후 미토콘드리아 유전자 교정 기술을 임상에서 활용할 수 있도록 연구를 이어갈 것”이라고 말했다.
(좌측부터) 공동 제1저자 김상훈, 김지은, 주성진 고려대 의대 박사과정생, 공동교신저자 이현지 고려대 의대 융합의학교실 교수 (사진 제공=고대의대)
공동 연구책임자인 이현지 교수는 “세계 처음으로 생체 내 미토콘드리아 질환 모델에서 유전자 교정 치료 효과를 입증했다”며, “이번 성과가 LHON뿐 아니라 다양한 미토콘드리아 유전질환 치료로 이어지길 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 <Nature Communications>에 ‘In Vivo Mitochondrial Base Editing Restores Genotype and Visual Function in a Mouse Model of LHON’라는 제목으로 게재됐다.
