유전자 치료
역사 > 2010년대

2010년 4월, 늙은 개들에서는 효과를 크게 보진 못했지만, 색맹(achromatopsia)을 가진 어린 개들의 원추형의 광수용체를 유전자 치료를 통해 치료하자 광수용체의 기능 뿐 아니라 낮 동안의 시각 능력이 최소 33개월 이상 회복되었다는 논문이 보고되었다.
9월, 선천적으로 베타 헤모글로빈을 만들어내지 못해 평생 수혈을 받으면서 살아가야하는 것으로 알려진 베타-지중해성 적혈구 빈혈을 가진 18세의 환자가 성공적으로 치료되었음이 보고되었다. 이 시험에서 역시 렌티 바이러스를 이용하여 베타 글로빈 유전자를 도입해 환자 유래의 혈액 및 골수세포에 넣어주었다. 환자의 헤모글로빈 수치는 9-10g/dL로 안정한 수치를 보여주었고, 더 이상 수혈을 필요로 하지 않았다. 긍정적인 결과로 인해, 이후의 임상이 예정되었다. 당시까지만해도 이 질병에 대한 치료 방법은 골수이식 뿐이었는데, 약 75%의 환자가 그들에게 호환되는 골수를 찾지 못했었다.
2011년
2007년과 2008년, HIV 치료를 받았던 환자가 HIV가 세포에 도입될 때 이용하는 것으로 알려진 C-C 케모카인 수용체-5(C-C chemokine receptor type 5)의 돌연변이를 가진 조혈모세포 이식을 시도했다. 의학계가 찬성하기는 했으나, 이 치료는 몸에 있는 골수를 모두 제거해야하는 위험한 시험이었다.
8월 3가지 예비 시험 중 2가지가 만성 림프 구성 백혈병(chronic lymphocytic leukemia, CLL)을 완치 시켰음이 확인되었다. 이 치료에는 질병을 유발하는 CD19 단백질을 공격하도록 유전적으로 변형된 T 세포가 이용되었고, 2013년 이 치료를 통해 59명 중 26명의 환자가 병으로부터 완벽히 회복했고, 암으로부터 자유로운 상태를 유지했다.
인간의 간세포 성장인자(hepatocyte growth factor, HGF)를 이용한 심근(cardiomyocytes)의 유전자 치료는 관상동맥질환(coronary artery disease)과 심근경색(myocardial infarction) 이후 심장의 손상에 대한 치료 방법로 시험되고 있다.
2011년 Neovasculgen은 하지허혈(limb ischemia)을 동반하는 말초동맥질환(peripheral artery disease)의 유전자 치료제로, 유전자 치료제로는 처음으로 러시아에서 승인되었다. 이 치료제는 인간의 혈관표피형성인자(Vascular endothelial growth factor, VEGF)를 암호화하는 유전자를 운반한다.
2012년 7월 FDA는 10명의 환자를 포함하는 적혈구성 빈혈병에 대한 임상을 허가했다. 이 연구는 2015년까지 계속되었다.
7월, 유럽의약청(European Medicines Agency)은 유럽과 미국 중 처음으로 유전자 치료요법 승인을 권고했다. 심각한 췌장염 등을 일으킬 수 있는 지질단백질 분해효소(lipoprotein lipase)의 결핍을 치료하는 글리베라(Glybera)에 대한 승인이 권고되었고 그 후 2014년 후반기에 시판되었다. 2012년, 글리베라 치료를 받기 위해서는 160만 달러(한화 약 17억원)가 필요했고, 2015년에는 100만 달러(약 11억원)로 줄어들었지만 여전히 세계에서 가장 비싼 의약품이다. 2016년에는 단 한명의 환자만이 이 치료제로 치료를 받은 것으로 알려졌다.
12월, 다발성 골수종(multiple myeloma)을 가진 환자들에게 골수종에서만 발현하는 항원인 NY-ESO-1과 LAGE-1을 목표물로 잡을 수 있도록 유전적으로 변형된 T 세포를 주사하자, 3개월 후 13명 중 10명의 환자에서 완벽에 가까운 질병 완화효과를 보였다는 결과가 보고되었다.
2013년 3월, 급성 림프성 백혈병(acute lymphocytic leukemia)를 가진 환자들에게 표면에 CD19를 발현하는 B 세포들을 공격하는 유전적으로 변형된 T 세포를 주사하자, 5개월에서 2년 후 5명의 환자 중 3명의 환자에서 완벽에 가까운 질병 완화효과를 보였다는 결과가 보고되었다. 연구자들은 환자들이 골수까지 받았기 때문에 그들의 면역 체계가 몇달 후면 정상적인 T 세포와 B 세포를 만들어낼 것이라고 믿었다. 하지만 한 환자는 병이 재발하여 사망하였고, 한 환자는 병과는 무관한 혈전(blood clot)으로 사망하였다.
4월, 임상 1상에서 긍정적인 결과를 얻었기 때문에 연구자들은 몇몇 병원의 250명의 combat heart disease 환자를 통해 임상 2상을 시작하겠다고 밝혔다. 치료는 심장 근육에 있는 단백질인 SERCA2를 증가시켜 심장 근육의 기능을 강화시키는 방향으로 고안되었다. FDA는 임상을 승인했지만 2016년, 이 치료는 효과가 없다고 보고되었다.
7월, 연구자들은 2가지의 심각한 유전질환을 가지는 6명의 어린이들이 7-32개월 동안 렌티 바이러스를 이용한 유전자 치료를 받아 좋은 예후를 얻게 되었다고 보고했다. 임상에 참여한 6명의 아이들 중 3명의 아이들은 감각과 근력을 잃어버리는 이염백색질장애(metachromatic leukodystrophy)를 가진 아이들이었고, 다른 3명의 아이들은 감염으로부터 취약해지는 것 뿐 아니라 자가면역 질환과 암을 일으키게되는 Wiskott-Aldrich 증후군을 가진 아이들이었다. 좋은 결과를 얻은 앞선 6명의 아이들 뿐 아니라 후속된 6명의 Wiskott-Aldrich 증후군을 가진 아이들에 대한 임상에서도 좋은 예후를 보였다.
10월, 연구자들은 면역 체계가 전혀 일을 하지 못해 "bubble children"으로도 알려진 아데노신 탈아미노화효소 결핍으로 인한 중증 면역결핍증(ADA-SCID)을 가진 채 태어난 2명의 아이들을 유전적으로 변형된 줄기세포로 18개월 동안 치료하자 그들의 면역 체계가 완전히 회복되었다고 보고했다. 나머지 3명의 아이들 역시 좋은 예후를 보이고 있다. 2014년 ADA-SCID를 가진 18명의 어린이가 추가적으로 치료를 받아 완치되었다.
역시 10월에 연구자들은 6명의 혈우병(hemophilia) 환자를 2011년 초부터 치료해왔다고 보고했고, 2년 후인 2013년 6명의 환자 모두 혈액을 응고시키는 인자(clotting factor)를 생산할 수 있게되었다고 보고했다.
2014년 1월 연구자들은 6명의 이전까지 알려진 치료방법 없이 시야를 잃어가는 질병인 맥락막 결여(choroideremia)를 가진 환자들이 Rab Escort Protein 1(REP1)을 암호화하는 유전자가 도입된 아데노 바이러스를 이용하여 치료받았다고 보고했다. 6개월-2년의 치료 후 이들은 모두 시야를 되찾을 수 있었고, 2016년 32명의 환자가 추가로 이 치료를 통해 긍정적인 결과를 얻었다.
3월, 연구자들은 12명의 HIV환자가 2009년부터 앞서 언급한 HIV가 숙주 세포로의 감염에 이용하는 CCR5에 돌연변이를 일으키는 방법으로 치료를 받아 좋은 예후를 얻었다고 보고했다.
겸상 적혈구 빈혈(Sickle Cell Disease)에 대한 임상은 2014년 시작되었는데, 이에 대한 이점과 위험성을 알기 위해 높은 수준의 무작위 통제 임상을 통해 접근할 필요가 있다.
2015년 2월, 베타 지중해성 적혈구 빈혈병의 치료제로, 환자들이 수혈을 하지 않아도 될 정도로 병을 호전시켜 식약청으로부터 획기적인 신약이라는 평가를 받은 LentiGlobin BB305가 임상에 들어갔다.
3월, 연구자들은 유인원 HIV에 감염된 원숭이들에 중화 항체(Neutralizing Antibody)를 암호화하는 재조합 유전자를 투여하여 이들의 세포가 항체를 만들어 HIV를 제거한다는 결과를 보고했다. 이 기술은 유전자 전달을 통한 면역학적예방법(Immunoprophylaxis)으로 불리게 되었다. 현재는 에볼라, 말라리아, 인플루엔자 그리고 간염에 대한 항체 실험이 실험동물 수준에서 이루어지고 있다.
3월, 유전자 가위 CRISPR을 발명한 제니퍼 다우드나(Jennifer Doudna)를 포함한 과학자들은, "과학자들은 과학 및 정부 기관들 사이에서 유전자 치료의 영향이 완벽하게 논의 될 때까지 인간은 임상적 응용을 위한 생식세포의 유전체 변형을 낮은 수준에서 시도하지 않아야한다"며 생식세포의 유전자 치료에 대해 전세계의 모라토리움을 촉구했다.
10월, 연구자들은 급성 림프성 백혈병으로 거의 죽음에 가까웠던 라일라 리차즈(Layla Richards)라는 소녀의 공여 T 세포(donor T-cell)을 TALEN을 이용하여 유전적으로 변형시켜 암세포를 공격하게 하는 치료를 진행했다고 보고했다. 이 치료를 받은 이후 1년동안 그는 급성 림프성 백혈병으로부터 자유로웠다.
12월, 과학자들은 CRISPR-Cas9 기술을 포함하는 인간의 유전체 편집에 대한 모라토리움을 주장했다. 하지만 이들은 배아 유전자 편집을 포함하는 기초과학 연구는 지속되어야한다고 주장했다.
2016년 4월, Medicinal Products for Human Use of the European Medicines Agency의 집행부는 유전자 치료제인 Strimvelis의 승인을 지지했으며, 유럽연합 집행위원회는 6월에 이를 승인하였다. 이 치료제는 ADA-SCID를 치료하는 데에 사용되는 유전자 치료제로 유럽에서 허가된 두번 째 유전자 치료제이다.
10월, 중국의 과학자들은 CRISPR-Cas9을 이용하여 폐암을 앓는 10명의 환자의 T 세포가 암세포를 공격할 수 있도록 Programmed cell death protein 1(PD-1)를 암호화하는 유전자를 제거하여 다시 주사하는 방법으로 환자들을 치료하였다.
2016년 Cochrane systematic review는 낭포성 섬유증 막통과전도도 조절자(topical cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR)유전자 치료에 대한 4번의 시험에서, 유전자 치료가 낭포성 섬유증 환자를 치료하기 위해 사용되는 스프레이 만큼의 효과를 보이지 못한다고 판단했다. 4번 중 한 번의 시험에서 리포솜을 이용한 CFTR 유전자 치료가 약간의 호흡 개선을 유도할 수 있을 것이라는 미미한 가능성을 보여주었다. 이 미미한 가능성은 CFTR 유전자 치료를 임상적으로 추천하는 근거가 되기엔 턱없이 부족하다.
2017년 2월, 카이트 파마(Kite Pharma)는 수백명의 비호치킨 림프종(Non-Hodgkin lymphoma) 환자를 CAR-T 세포를 이용해 치료에 성공했다고 보고했다.
3월, 프랑스의 과학자는 겸형 적혈구 빈혈을 치료하기 위해 유전자 치료의 임상 연구를 진행하고 있음을 보고했다.
8월, 미국 식약청은 급성 림프성 백혈병의 치료제인 Tisagenlecleucel을 승인했다. Tisagenlecleucel은 B 세포 급성 림프성 백혈병을 입양세포 이식(adoptive cell transfer)을 통해 치료한다. 암을 가진 환자의 T 세포를 추출하여 암에 반응하는 T 세포 수용체를 만들도록 유전적으로 변형시켜 다시 환자에게 넣어주면 이 유전적으로 변형된 T 세포는 B 세포 표면의 CD19를 감지할 수 있다. 이 치료제는 미국에서 첫번 째로 승인된 유전자 치료제이다. 10월에는 이와 비슷한 치료제로, 비호치킨 림프종을 치료하는 axicabtagene ciloleucel의 사용을 승인했다.
11월, 아데노 바이러스를 이용한 새로운 개념의 유전자 치료가 보고되었다. 일반적으로는 원하는 유전자를 넣어주는 단순한 방식으로 유전자 치료가 연구되어왔는데, 이 치료에서는 유전자 가위인 CRISPR을 이용하여 특정 유전자의 스위치 역할을 할 수 있는 유전자 프로모터 근처를 잘라 해당 세포가 원하는 유전자를 만드는 공장의 역할을 할 수 있게 했다. 쉽게 말하면, 기존의 유전자 치료는 유전자를 넣어주는 수준이었지만, 이 임상에서는 유전자를 넣어줄 뿐 아니라 유전자가 더 많이 발현할 수 있도록 하는 방법을 치료에 포함했다는 것이다. 이러한 방법을 통해 해당작용에 관여하는 효소의 부족으로 인한 발달지체, 장기부전, 뇌손상, 조기 사망 등을 일으키는 헌터 증후군을 치료하였다. 하지만 2018년 5월 기준으로, 예후를 보는 것은 조금 더 시간이 필요할 것으로 보인다.
12월, 아데노 바이러스를 이용하여 혈액 응고인자-7(blood clotting factor VIII)를 도입하여 9명의 혈우병 환자를 치료한 결과가 보고되었는데, 고농도 요법을 받은 7명의 환자 중 6명에서 혈액 응고인자-7의 수치가 정상 수준으로 회복되는 것이 관찰되었다. 중간 이하의 낮은 농도의 요법에서는 환자들의 유의미한 혈액 응고능력 향상이 발견되지 않았다.
12월, 미국 식약청은 첫 체내 유전자 치료제이자, Leber 병(Leber's congenital amaurosis)에 의한 실명 치료제인 Luxturna를 승인했다. 양쪽 눈의 치료를 위해 드는 돈은 85만 달러(한화 약 9억원)이다. 쥐뿐 아니라 인간에서도 난청을 일으키는 DFNA36 유전자 돌연변이를 CRISPR 유전자 편집 기술을 통해 치료할 수 있음이 쥐 실험에서 보고되었다.