국내 연구진, 유전자 가위로 유전성 난청 치료 성공…‘단 한 번 주사로 청력 회복’

국내 연구진이 동아시아 인구에서 빈번히 발생하는 유전성 난청의 원인 유전자를 정밀하게 교정해, 단 한 번의 주사로 청력을 회복시키는 성과를 거뒀다. 이는 유전성 난청 돌연변이에 정밀 유전자가위를 적용해 전임상 단계에서 치료 가능성을 입증한 세계 최초 사례로 주목된다.

서울대병원은 25일, 소아이비인후과 이상연 교수와 서울의대 생화학교실 배상수 교수팀이 공동 연구를 통해 MPZL2 유전자의 대표적 돌연변이(c.220C>T)를 교정하는 유전자 치료법을 개발했으며, 동물 모델 실험에서 청력 회복 효과를 확인했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다.

연구팀은 국내외 유전성 난청 환자 1,437가계를 분석해 해당 돌연변이가 DFNB111형 감각신경성 난청의 주요 원인임을 확인하고, 이를 기반으로 인간화 마우스 모델을 제작했다. 이후 자체 개발한 최신 아데닌 염기교정 유전자가위(ABE8eWQ-SpRY)를 적용해 병을 유발하는 아데닌 염기를 정상 구아닌으로 교정하는 데 성공했다. 치료 과정은 청각세포에 전달 효율이 높은 아데노-연관 바이러스(AAV-ie)를 운반체로 활용해, 마우스 달팽이관에 단 한 번 주사하는 방식으로 진행됐다.

그 결과, 청성뇌간유발반응(ABR)과 이음향방사(DPOAE) 검사에서 전 주파수 대역에서 20~30dB의 청력 향상이 확인됐으며, 효과는 20주 이상 유지됐다. 또한 외유모세포와 지지세포의 생존율이 크게 증가했고 달팽이관 구조 회복도 뚜렷하게 나타났다.

안전성 평가에서도 비표적 교정(오프타깃) 발생이 없음을 Cas-OFFinder, GUIDE-seq, RNA-seq 분석을 통해 입증했다. 이는 이번 연구에서 활용된 유전자가위가 높은 표적 정확성과 생체 내 안전성을 동시에 갖추고 있음을 보여준다.

배상수 교수는 “아시아에서 빈발하는 유전성 난청 돌연변이를 자체 개발 유전자가위로 교정해 정밀 유전자 치료의 가능성을 실질적으로 입증한 것”이라며 “맞춤형 치료의 새로운 장을 열었다”고 말했다.

이상연 교수는 “보청기나 인공와우에 머물렀던 기존 치료를 넘어 앞으로는 환자 맞춤 유전자 치료할 수 있을 것”이라며 “추가 연구를 통해 실제 환자 치료로 이어지도록 하겠다”고 밝혔다. 아직 임상 단계까지 이어지려면 시간이 필요하지만, 이번 성과는 난청 치료의 패러다임을 바꾸는 전환점으로 평가된다.