김준 교수와 김용준 박사과정 ⓒKAIST
KAIST 의과학대학원 김준 교수와 연세대 생명공학과 권호정 교수가 공동 연구를 통해 난치성 유전질환인 섬모병증의 치료제 후보를 개발해 섬모병증 치료제 개발을 위한 기반이 될 것으로 기대된다.
섬모는 세포의 운동성, 감각 수용 등에 관여하는 세포소기관이다. 인체의 대부분의 세포에 일시적 혹은 영구적으로 존재하는 비운동성 섬모는 세포간 신호전달에서 중요한 역할을 담당한다.
비운동성 섬모의 형성에 필수적인 유전자의 돌연변이는 주버트 증후군, 콩팥황페증 등을 포함하는 섬모병증(ciliopathy)을 유발한다.
섬모병증 돌연변이는 망막의 광수용체 세포의 구조물인 연결섬모의 이상을 초래할 수 있기 때문에 망막퇴행도 섬모병증 환자에서 흔히 나타나는 증상의 하나이다.
희귀유전질환인 섬모병증에 대한 치료제는 아직 개발된 바가 없다.
연구팀은 문제 해결을 위해 섬모병증 원인의 하나인 CEP290 유전자 돌연변이를 유전자 편집기법으로 모사한 세포를 구축한 뒤 화합물 라이브러리 스크리닝 기법을 통해 섬모병증에서 나타나는 섬모형성 부진 현상을 극복할 수 있는 천연 저분자 화합물을 발굴했다.
발굴된 후보물질은 CEP290 유전자를 유전자 편집으로 제거한 세포주에서 나타나는 섬모형성 부진을 현저하게 개선했다.
또한 CEP290 돌연변이를 지닌 생쥐에서 나타나는 망막퇴행을 유의미하게 지연시키는 효과를 보였다.
발굴된 화합물은 CEP290 단백질과 복합체를 이뤄 섬모형성과 기능에 관여하는 단백질(NPHP5)에 작용하는 것으로 밝혀졌다.
CEP290 단백질이 유전자 돌연변이로 인해 만들어지지 않는 경우 NPHP5 단백질도 정상적으로 작용하지 못하는데 이 화합물은 NPHP5의 기능을 정상화시켜 복합체가 담당하던 기능의 일부를 회복함을 확인했다.
연구팀은 발굴한 화합물을 섬모병증 증상을 갖는 동물 모델에 주입했고 망막 퇴행 현상을 지연시키는 효과를 입증했다.
1저자인 김용준 박사과정은 “이번 연구는 기능손실 유전자 돌연변이로 인해 발생하는 유전질환도 저분자 화합물 약물로 치료가 가능함을 규명했다는 의미를 갖는다”고 말했다.
이번 연구는 의, 과학 분야 국제 학술지 ‘저널 오브 클리니컬 인베스티게이션(Journal of Clinical Investigation)’ 7월 23일자 온라인 판에 게재됐다.(논문명 Eupatilin rescues ciliary transition zone defects to ameliorate ciliopathy-related phenotypes) 구글에서 프레시안을 더 자주 만나기
전체댓글 0