[바이오 투자의 정석]진화하는 유전자치료제

김명기 LSK인베스트먼트 대표

[김명기 LSK인베스트먼트 대표] 인간은 생명을 유지하는데 필요한 유전자 정보를 DNA 형태로 핵에 보관한다. 보관된 유전자 정보가 생명 현상에 관여하기 위해서는 DNA가 mRNA를 거쳐 단백질이 만들어 져야한다.

유전자 치료제는 단백질을 만드는 정보인 DNA의 돌연 변이가 일어나 필수 단백질이 만들어 지지 않거나 돌연변이 단백질이 만들어져 질병을 일으키는 경우 이의 근원적인 치료를 목표로 한다. 잘못된 유전자를 올바른 유전자로 교체해서 필수 단백질이 생산되게 하고 질병원인 단백질이 만들어지지 않도록 차단하는 것을 목표로 한다.

따라서 유전자 치료제는 두가지로 나눌 수 있는데 유전자를 특정 조직에 전달하여 특정 단백질의 합성량을 늘이는 치료제와 특정 유전자를 조직에 전달하여 질병을 유발하는 목표 단백질을 제조하거나 생산량을 줄이는 것을 목표로 하는 치료제가 그것이다.

두가지 종류의 유전자 치료제 모두 기본적으로 해결해야 하는 기술 요인이 있다. 첫번째는 전달과정과 치료과정에서 유전자가 파괴되거나 변화하지 않는 안정적인 구조의 유전자를 제조하는 것이다. 이를 위해 많은 회사들이 새로운 유전자 전달체 개발을 진행하고 있으며 이의 안정성을 확인해 보는 것이 중요하다.

두번째는 유전자 전달체의 개발이다. 안정적으로 유전자를 전달하기 위해 많은 기업들이 바이러스를 사용한다. 따라서 사용하는 바이러스의 안전성이 무엇보다 중요하며 이를 위해 앞서가는 회사들이 사용했던 바이러스를 다시 사용하려는 분위기도 있다. 또한 제조 원가를 낮추기 위해 사용하는 바이러스의 생산성과 제조 용이성 등도 확인해야할 내용이다.

현재 많은 기업들은 단백질 생산량 증가보다는 질병유발 단백질의 제거에 초점을 맞추고 있는데 전체적인 과정은 다음과 같다. 먼저 제거하려는 단백질 생산과 관련된 mRNA와 결합하는 인공유전자를 제조하고 이를 안정적으로 전달하여 인공유전자가 목표 mRNA에 강하게 결합하여 mRNA를 분해함으로써 단백질 합성을 저해하게 된다.

이론적으로는 매우 간단하지만 이와 같은 유전자 치료제 개발에는 극복해야 할 몇 가지 문제가 있다. 첫번째는 RNA는 매우 안정성이 떨어지는 물질이다. 따라서 안정적으로 제조하고 조직에 전달하여 일정 시간 이상은 조직내에서 기능할 수 있는 인공유전자 및 이의 전달체를 개발하는 것이 중요하다.

대부분의 경우 안정적인 전달체의 개발을 통해 인공유전자의 안정성을 높이려는 시도를 함께 하고 있으며 현재 상장되어 있는 몇 개의 회사들이 이와 같은 전략으로 일부 성공을 거두고 있다고 볼 수 있다 하지만 아직은 인공유전자와 전달체의 안전성과 안정성이 완전히 검증되었다고 보기는 어렵다.

마지막으로는 위의 두가지 유전자 치료제를 조합한 질병원인 유전자를 제거하는 동시에 올바른 유전자로 바꾸는 유전자 치료제의 개발이다. 단백질 제조 과정을 살펴보면 DNA에 저장된 유전자 정보는 DNA 전사 과정을 통해 pre-mRNA가 생성되고 pre-mRNA는 splicing이라는 과정을 통해 mRNA가 생성되는데, splicing은 단백질 생성에 불필요한 유전정보를 제거하는 과정이며 진핵 세포에는 이를 담당하는 효소가 있다. 이 효소를 이용하여 특정 RNA를 목표로 원하는 유전자를 전달할 수 있는 유전자 치료제가 개발될 수 있을 것으로 예상한다.