유전자 치료

미래 창조 유전자기술 유전자 치료

유전자 치료는 질병을 유발하는 돌연변이 유전자를 정상적인 유전자로 대체하거나, 기능이 부적절한 변이 유전자를 비활성화하고, 질병을 치료하는 데 도움을 주는 유전자를 이식하는 등 질병의 치료와 예방을 목적으로 하는 유전자 기반의 치료 기술이다

미래창조 과학기술 유전자 치료

1. 기술의 발전 과정과 개발 동향

기술의 발전 과정 1990년대에 미국보건원(NIH)과 펜실베이니아 대학의 연구자들이 FDA의 승 인 아래 희귀 질환에 대한 유전자 치료를 시도하였으나, 일부 환자에서 부작 용으로 혈액암이 발병했고 사망 사례가 발생하였다. 그러나 끊임없는 노력 끝에 2012년 네덜란드 유니 큐어(uniQure) 사의 글리 베라(Glybera)가 매우 희귀한 유전 질환인 지단백 지질분해효소 결핍증(LPLD) 165)의 치료제로써 유럽에서 최 초로 승인을 받았다. 유니 큐어는 현재 이탈리아 치에시(Chiesi)와 공동으로 혈 우병과 파킨슨병 유전자 치료제를 개발 중이며, 심혈관 치료를 위해 미국의 다국적 제약회사 브리스톨 마이어스 스큅(Bristol-Myers Squibb, BMS)과 협력하고 있다. 한편 미국 블루버드 바이오(bluebird bio)에서는 유전자 치료, 항암 면역치 료, 유전자 가위 기술을 이용한 희귀 질환 및 암 치료제, CAR T세포 치료제 166)를 개발 중이다. 한편, 차세대 유전자 치료 기술인 크리스퍼-캐스 9(CRISPR-Cas9, 일명 3세대 유전자 가위) 167)이 발표된 후 유전자 가위 기술이 한층 부각되고 있으며, 에디 타스 메 디슨(Editas Medicine), 인텔리아 세라퓨틱스(Intellia Therapeutics), CRISPR 세라퓨틱스 (CRISPR Therapeutics), 카리부 바이오사이언스(Caribou Biosciences) 등의 벤처기업이 관련 기술을 개발하고 있다.

 

 

 

기술 개발 동향 유전성 희귀 질환의 치료제가 2012년 최초 시판 승인을 받은 이후 세계 적으로 다양한 희귀 질환을 대상으로 임상단계의 개발이 진행 중이다. 그중 대표적인 희귀 질환은 안과질환, 혈우병, 선천성 면역질환, 일부 혈액종 양, 신경질환 등이다. 이들 중 일부는 2020년 이전에 시판 승인이 예상되고 있다. 우리나라에서는 넓은 의미에서 유전자를 조작한 바이러스인 신라젠의 간암치료제 펙사벡(Pexa-Vec) 168)이 외국에서 3상 임상시험을 진행 중이다. 코 오롱의 골관절염에 대한 연골세포 치료제 인보사(Invossa)도 유전자를 변화시킨 측면에서 유전자 치료제로 분류할 수 있고, 국내 승인을 얻기 위해 식 약처에 자료를 제출해 검토 중이다.

 

2. 기술 확산점의 도달 시기와 단계별 발전 전망

기술 확산점 기술 확산점 전문가들을 대상으로 유전자 치료의 기술 확산점 도달 시기를 델파이 조 사한 결과, 세계 기준으로는 미국에서 2024년에, 국내 기준으로는 2028년 에 해당 기술이 사회적으로 확산될 것으로 예측되었다. 기술 확산점 도달 시 기 예측을 위한 기술 확산점의 정의는 복합질환의 치료를 위한 2가지 이상의 유전자 치료제가 미국 FDA, 유럽 EMA, 일본 PMDA 등 허가기관으로 부 터 의약품 범주의 시판 허가를 얻는 시점으로 보았다.

기술확산점에 가장 먼저 도달할 것 같은 국가 조사 결과

현재 매우 희귀한 돌연변이에 의한 유전병의 치료제로는 이미 시판이 허 고된 제품이 있고 개발도 활발하다. 그러나 보편적인 치료기술로 활용되기 위해서는 유전과 환경 등의 요인이 복합적으로 작용하는 질병 169)의 치료제로 개발되어야 한다. 특히 안전성과 유효성을 확보하여 허가기관의 시판 승인을 얻는 것이 기술의 상업화와 확산에 필수적이다. 기술 확산점 도달 이후의 단계별 발전 전망 유전자 치료는 기술 확산점 도달 이후 유전자 전달 운반체 고도화, 유전자 비활성화, RNAi 치료 기술, 유전자 가위 기술로 발전해 갈 것으로 전망된다. 유전자 치료가 사회 전반적으로 광범위하게 사용되면 비교적 흔한 질병의 안전하고 유효한 치료기술로 승인이 되면서 다양한 질병의 치료제로 개 발이 활성화될 것이다. 기술이 더욱 발전하면 유전자를 원하는 장기로 전달하는 안전한 벡터가 개발되면서 유전자 치료가 더욱 많은 질병 치료에 활용될 것으로 보인다. CAR T세포와 탈 체(Ex vivo) 170) 유전자 치료기술이 상용화돼 면 다양한 암의 치료에 활용될 것으로 기대된다. 기술이 더욱 고도화되면 RNAi171)를 활용한 치료기술의 발달로 암과 바이 러스 질환 등의 치료제로 안전하게 활용될 것으로 보인다. 더 나아가 크리 스퍼-캐스 9와 같은 유전자 가위 기술을 활용하여 유전자 교정을 통한 질병 치료가 실용화될 것으로 전망된다.

 

 

3. 미래사회 변화 전망

최근 조사에 의하면 2020년에 유전자 치료제 글로벌 시장은 5억 달러에 불과하나 2025년에는 130억 달러로 급격히 성장할 것으로 예상된다. 출처 77 2025년에는 비교적 흔한 질환인 혈우병이나 심부전 등의 질환의 치료에 유 전자 치료제가 승인될 것으로 예상되기 때문이다. 유전자 치료가 확산되면 사회적으로도 적지 않은 영향을 미칠 것으로 예 상된다. 특별한 치료방법이 없는 심각한 유전 질환의 치료제가 등장하고 매 일 약을 먹지 않아도 되는 일생 1회의 치료가 상용화되면 제약 산업이 재편되고 환자들의 삶의 질이 크게 향상될 것이기 때문이다. 대신 1회 치료비용이 최고가에 달하여 사회적인 문제로 대두될 가능성 이 있다.(Glybera의 경우 환자 1인 치료비용이 160만 달러에 달함) 2030년 이후 정자나 난자의 유전자를 유전자 가위로 조작하여 태아에게 소위 열성 유전자를 제거하고 우성 유전자를 도입할 수 있게 된다면 그로 인한 윤리적, 사회적 문제가 다 수 발생할 수 있을 것이다. 산업적 파급효과도 클 것으로 보인다. 유전자 치료제 개발과 관련된 기 초 연구를 통해 동반된 질병의 병태생리적 이해가 가능해져 새로운 치료 수 단이 대거 등장할 것이다. 제약산업은 현재와 다른 형태로 재편되어 유전자 치료제 관련 기술을 고 도로 갖춘 소규모의 제약사가 주류를 이룰 것이다. 의료기관도 유전자 치료 기술을 개발하여 시술의 형태로 제공하는 개인 맞춤 정밀의학을 구현하는 연구중심의 의료기관으로 변화할 것이다.

반응형

4. 기술 확산 실현을 위한 과제 유전자 치료 기술이 사회적으로 확산되려면 정부는 무엇을 해야 할까? 전문가 델파이 조사 결과, 정부가 우선적으로 시행해야 할 방안으로는 인력 양성(28.4%), 기술 개발(23.2%), 제도 개선(21.1%) 등의 순으로 나타났다. 기술 개발과 규제를 균형 있게 추진할 전문 인력의 확보와 재교육이 우선 중요하다. 유전자 치료는 현재 기초연구가 대다수이며, 전임상과 임상과 직 접 연계된 연구를 하는 연구자들이 희박하다. 이를 개선하기 위하여 유전자 치료 연구 및 기술 개발에 전문성을 가진 의료진과 유전자 치료에 선행되는 유전자 검사 및 진단에 대한 연구 전문가 육성이 요구된다. 또한, 유전자 치 료는 기술적 측면뿐만 아니라 관련 윤리 및 공익성을 이해하고 이를 합목적 적으로 활용할 역량을 지닌 인재를 요하므로, 연구의 초기단계에서부터 윤 리 교육을 시행해야 한다. 또한 사회적 확산을 위해서는 고객에게 유전자 치 료 시 충분한 정보를 제공할 유전상담사의 교육과 육성 또한 필요할 것이다. 유전자 전달체나 세포기능의 변화와 관련된 면역 시스템에 대한 연구와 면역조절 기술, 유전자 전달 기술 등의 개발 또한 요구된다. 이와 더불어 향 후 기술경쟁력 확보를 위한 크리스퍼-캐스 9, 징크핑거(Zinc finger) 172) 및 바이러 스 유전자 전달체와 같은 새로운 개념의 유전자 치료 기술에 대한 연구개발을 꾸준히 시행하여야 하고, 파생 기술에 대한 특허 취득도 게을리하지 말 아야 한다. 유전자 치료가 질병치료뿐만 아니라, 웰니스 분야로 확대될 것 을 고려한 연구 및 기술 개발도 필요하다.

 

우리나라에서는 생명윤리 문제로 인하여 연구범위가 미국과 유럽 등 선진국에 비하여 제한적인데, 이에 대한 규제의 완화가 가장 중요할 것이다. 신약 개발 후 소정의 임상시험을 거쳐 상품화되기까지 소요되는 시간이 매 우 길고, 막대한 비용이 소요되므로, 안전성, 유효성의 확보와 함께 원활한 임상시험이 가능할 수 있도록 신약개발 승인 절차 및 기준을 재정립해야 한 다. 또한, 초고가의 치료가 일반 환자들에게도 보편적으로 적용될 수 있도 록 의료보험 제도를 보완하는 것이 필요하다. 유전자 치료 기술이 발전하려면 다양한 질병 및 질환별 유전자의 데이터 베이스 확보가 필요하다.

 

이를 위해서 먼저 미국 국립생물공학정보센터 (NCBI)의 젠 뱅크(Genbank), 이에스티(EST), 마이크로어레이(Microarray)에서 구축한 데이터베이스 등과 같이 한국형 유전자 치료 인프라 구축과 전문 관련 병원 과의 체계 구축이 필요하다. 또한 유전자 치료제 개발의 타깃이 되는 유전 자를 발굴하기 위해 질병의 병태생리에 대한 연구가 요구되며, 이를 위한 기초연구자들을 배출하는 의료기관과 연구기관을 확충해야 한다. 유전자 치료의 임상개발과 시술이 가능한 시설도 의료기관에 설치해야 한다. 국내 원천기술 개발을 위한 산학연 간 협력 강화 또한 시급히 이루어져 야 한다. 외국의 선진 대학과 연구소 그리고 기업이 국내 시장을 잠식하고 나 환자가 외국으로 유출될 가능성이 매우 크기 때문이다. 또한, 실제 환자 샘플을 다루고 치료에 활용하는 기술이므로, 병원과 제약 회사 간의 협력체 계가 구축되어야 확산이 원활히 이루어질 것이다. 이를 위하여, 우선 1~2개 의 유전자 치료제 상용화를 목표로 협력체제를 구축하고 가동해 볼 필요가 있다. 유전자 치료의 안전성과 효능 검증 체계 확보 및 다양한 유전자 질환과 치료 유전자에 대한 정보 공유를 위해서는 국제 협력도 원활히 이루어져 야 할 것이다.