박정현 인제의대 교수팀 동물실험 통해 초음파 유전자 치료 안전성·유효성 확인
비바이러스 성장인자 유전자치료 연구결과 'Pharmaceutical Research' 발표
박정현 인제의대 교수(부산백병원 내분비내과)팀이 당뇨쥐의 피부에 상처를 만들고 초음파미세기포파괴술을 이용해 혈관내피성장인자(VEGF) DNA를 세포 속에 전달해 유전자 치료를 시행한 결과, 만성피부궤양을 신속히 회복시킬 수 있다는 연구결과를 내놨다. 박 교수팀의 초음파 유전자 치료법은 당뇨병·욕창·화상 등 상처가 잘 아물지 않아 조직괴사나 패혈증으로 악화될 수 있는 만성피부궤양을 치료할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 세계 학계의 주목을 받고 있다. 박 교수팀의 연구결과는 미국제약학회가 발행하는 <Pharmaceutical Research> 최근호에 발표됐다.
박 교수팀이 연구한 초음파를 이용한 유전자법은 미세한 기포를 발생시킨 후 DNA를 기포의 표면에 부착시킨 상태에서 초음파를 가해주는 것으로 기포가 세포벽의 표면에서 미세한 폭발을 일으키면서 DNA가 세포 속으로 전달되도록 하는 방법. DNA가 세포 속으로 들어가고 난 직후 수만분의 1초 사이에 균열이 발생한 세포 표면은 다시 정상으로 회복되고, 세포 속으로 들어간 DNA는 세포 핵으로 이동, 단백질을 생성함으로 질병 치료효과를 발휘하게 된다.
박 교수는 "이번 연구는 임상의학의 측면에서 안전성을 최우선으로 고려한 것으로 이제까지의 어떤 유전자 치료방법보다 안전하다"며 "유전자를 전달하는 다른 방법들과 비교해 효율은 조금 떨어지지만 전혀 독성이 없어 가까운 시일 내에 상용화도 가능할 것"이라고 밝혔다. 박 교수는 "피부궤양에 대한 혁신적인 치료방법을 찾았다는 의미와 함께 초음파를 이용한 유전자 치료방법이 실제로 충분히 안전하고 효과가 있다는 것을 증명하였다는 점에서 더 큰 의미가 있다"고 밝혔다.
3년 전부터 초음파를 사용한 유전자 치료법을 연구하고 있는 박 교수팀은 초음파를 사용한 유전자치료 방법이 비바이러스 유전자치료 방법 중 가장 많이 연구되고 있는 양이온성 유전자 전달체(cationic gene carrier)들과 비교했을 때 전달 효율은 절반 정도이지만 전혀 독성이 없어 안전하게 사용할 수 있다는 내용의 논문을 <Journal of Drug Targeting>에 투고, 게재 승인을 받아놓은 상태다.
유전자 치료기술은 독성과 부작용 문제 때문에 실제 임상에서 널리 활용되지 못하고 있다.
그러나 이번 연구를 통해 초음파를 이용한 유전자 치료방법의 안전성을 확인함에 따라 유전자 치료제 개발 가능성이 커지고 있다.
성장인자를 유전자재조합 방식으로 대량 생산해 상처의 표면에 발라주는 치료제는 현재 대웅제약이개발한 EGF(epidermal growth factor, 내피성장인자)와 외국계 회사가 시판하고 있는 PDGF(platelet derived growth factor, 혈소판 유래 성장인자) 등이 있다. 이들 치료제는 급성 상처의 회복에는 효과가 있지만 상처 표면에 단백질을 신속하게 분해하는 효소들이 많이 발현돼 있는 만성피부상처의 경우 빠른 시간 안에 분해되므로 매일 도포를 해야 하는 불편을 감수해야 한다. 이와 함께 단백질의 크기가 커 피부를 투과하는 능력이 낮으므로 실제 필요량보다 많은 양을 사용해야 하므로 많은 비용이 든다는 단점이 있다.
박 교수팀은 EGF DNA를 사용한 유전자치료 실험에서도 의미있는 결과를 얻은 것으로 알려졌다. 박 교수팀은 유전자치료에 사용되는 DNA의 효율을 높일 수 있는 새로운 형태의 미니 유전자를 저렴하게 대량생산할 수 있는 기술도 개발하고 있다고 밝혔다.
