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2012년 사이언스지에 크리스퍼-캐스9(CRISPR-Cas9)의 에볼루션 바카라 무료편집 원리에 관한 논문이 발표되고 이듬해인 2013년 1월, 진핵세포에서 크리스퍼를 활용한 에볼루션 바카라 무료편집능이 증명되면서 크리스퍼 에볼루션 바카라 무료가위 기술은 21세기 최고 혁신기술의 하나로 인식됐다.

기존의 기술 개발과 노벨상 수상 간의 기간보다 훨씬 단기간인 8년여 만에 크리스퍼 기술의 최초 개발자라고 여겨지는 제니퍼 도우드나(Jennifer Doudna) 교수와 엠마뉘엘 샤르팡티에(Emmanuel Charpentier) 박사가 2020년 노벨화학상을 공동 수상함으로써 그 파급력이 다시 한번 입증됐다.

수상 당시 크리스퍼 기술을 활용한 치료제 승인 사례는 없었기에 예상됐던 노벨 생리의학상을 수여하기에는 명분이 없었을 듯하다. 다만 에볼루션 바카라 무료치료제의 도구로 활용될 수 있는 가능성을 제시하며, 노벨상수상위원회는 크리스퍼 기술 개발자들에게 노벨화학상을 수여했다. 이후 3년 만에 최초의 크리스퍼 기반 치료제인 카스게비(Casgevy)가 미국, 영국에서 승인됐다.

노벨상 수상자 샤르팡티에 박사는 2013년 크리스퍼테라퓨틱스(CRISPR Therapeutics)를 창업해 크리스퍼-캐스9 기술을 활용해 치료제 개발을 시작했다. 스위스에 본사를 두고 있는 크리스퍼테라퓨틱스는 미국 보스턴, 샌프란시스코 및 영국 등에 사업소를 열고 에볼루션 바카라 무료질환 치료제 개발에 나섰다.

이를 위해 다양한 회사들과의 공동연구를 진행했는 데 그 중의 하나가 버텍스파마슈티컬스(Vertex Pharmaceuticals)와의 전략적 연구 제휴로, 겸상적혈구빈혈증과 지중해성빈혈증에 대한 생체 외(Ex vivo) 에볼루션 바카라 무료를 개발하는 것이 첫 번째 프로그램이었다. 2020년 5월 희귀의약품(Orphan drug) 지정을 받았고, 임상 3상에서 지중해빈혈증에 대한 우수한 효능 및 안전성을 입증해 2023년 11월, 12월에 각각 영국, 미국에서 승인을 얻었으며 겸상적혈구빈혈증에 대해서는 내년 4월 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 기다리고 있다. 또한 유럽의약품청(EMA)의 승인도 예상돼 있다.

해당 질환인 겸상적혈구빈혈증과 지중해성빈혈증은 헤모글로빈을 구성하는 에볼루션 바카라 무료인 베타글로빈(Beta-globin) 에볼루션 바카라 무료의 결핍 또는 이상에 기인한다. 헤모글로빈은 알파글로빈(Alpha-globin) 폴리펩타이드 두 분자와 베타글로빈 두 분자가 같은 비율로 결합한 α2β2가 내부에 철을 함유한 후 산소운반의 기능을 수행하게 된다.

서아프리카 혈통과 지중해 연안의 혈통에서 베타글로빈 에볼루션 바카라 무료의 변이가 높은 비율로 나타나고 있는데 해당 변이를 갖는 환자들은 악성빈혈, 혈관 막힘 및 다양한 감염 등의 증상들을 갖게 된다. 이들 환자에게는 떨어진 헤모글로빈의 기능을 정상화시키는 것 외에는 별다른 치료 방법이 존재하지 않는다.

크리스퍼테라퓨틱스와 버텍스는 본 질환의 치료제 개발에 있어 기존에 널리 알려진 헤모글로빈 발달생물학적 지식을 차용했다. 엄마의 뱃속에서 있을 때 태아는 베타글로빈 대신 감마글로빈 에볼루션 바카라 무료를 발현해α2γ2 형태의 헤모글로빈을 형성한다. 하지만 생후 성장하면서 감마글로빈의 에볼루션 바카라 무료 발현이 억제되고 베타에볼루션 바카라 무료가 이를 대신하게 되는데 이때 감마글로빈의 에볼루션 바카라 무료 발현을 억제하는 핵심 에볼루션 바카라 무료가 'BCL11A'이다.

즉, BCL11A에 의한 억제 메커니즘을 통제하게 되면 감마글로빈의 에볼루션 바카라 무료 발현을 재생할 수 있게 돼베타글로빈 이상이 있는 어린이 또는 성인에게 α2γ2 형태의 헤모글로빈을 공급할 수 있게 된다.

이러한 생물학적 지식에 기반해 BCL11A의 인핸서(Enhancer) 부위를 크리스퍼-캐스9으로 제거함으로써 태아형 감마글로빈의 발현량을 증가시키는 전략이 이 약물 작동의 핵심 원리다. 이를 위해 환자의 조혈모세포를 체외에서 에볼루션 바카라 무료편집한 후 이를 다시 골수에 생착시키는 자가형 체외 에볼루션 바카라 무료치료 방식을 택하게 된다. 엑사셀(Exa-cel)이라고 알려진 이 약물의 정식 명칭은 'Exagamglogene autotemcel'로 위에 기술한 원리를 모두 담고 있다.

임상 3상에서 베타지중해성 빈혈증 환자 44명의 수혈 기간을 최대 36.2개월로 늘렸고, 추가 수혈 없이 1회 투약으로 최대 3년 간 약효가 유지되는 것을 입증했다. 또 겸상적혈구빈혈증 환자 31명은 엑사셀 투약 후 최대 32.2개월까지 혈관 폐쇄 증상을 겪지 않는 비교적 놀라운 결과를 나타냈다. 다만, 오프 타깃(Off target)에 대한 안전성의 이슈가 잔존해 15년 간 추적관찰을 요구했는데, 이는 비단 엑사셀에 대한 이슈는 아니며 에볼루션 바카라 무료편집 치료에 대한 FDA 가이드라인에 모든 치료제에 대해 15년 추적관찰을 요구하고 있는 조항의 일환이다.

언급한 바와 같이 기술이 소개된 지 10년 만에 최초의 크리스퍼 에볼루션 바카라 무료가위 기술을 이용한 치료제가 상용화됨으로써 그간 에볼루션 바카라 무료가위 도구로 인식됐던 크리스퍼가 에볼루션 바카라 무료교정 치료 약물로 인식됐다는 점에서 큰 의의를 찾을 수 있다. 그리고 인류 최초로 잘못된 에볼루션 바카라 무료로 인해 발생한 질환을 체내 에볼루션 바카라 무료교정을 통해 치료한 최초의 성공 사례라는 점에도 그 의의를 찾을 수 있다.

다만 이번 에볼루션 바카라 무료의 사업성을 낙관할 수 만은 없을 것으로 보인다. 블루버드바이오(Bluebird Bio)의 렌티바이러스 전달 기반 리프제니아(Lyfgenia) 약물이 비슷한 시기에 승인받아 경쟁 약물이 됐고, 에디타스메디슨(Editas Medicine)과 빔테라퓨틱스(Beam Therapeutics) 등이 진행하는 BCL11A의 억제인자(Repressor) 타깃팅 약물들이 좋은 결과를 보이고 있다. 1회 치료 비용이 30억원에 달해 약가의 부담이 있는 상황에서 최근 크리스퍼 분쟁의 결과로 버텍스가 해당 원천기술에 대한 권리를 갖고 있는 에디타스에 지불해야 하는 비용이 1억달러가 상회할 수 있는 점도 고려해봐야 한다.

크리스퍼 에볼루션 바카라 무료가위 기술의 생체 외 치료 분야는 조혈모세포를 주로 타깃팅하기 때문에 빈혈과 같은 혈액질환과 CAR-T, CAR-NK와 같은 항암면역세포 치료제 개발에 응용될 수 있다. 하지만 많은 유전질환이 조혈모세포 외 신체 전 기관에 분포하고 있기 때문에 크리스퍼를 인체 내에 전달해 치료하는 생체 내 치료제 개발이 시작되면서 그 파급력이 더 크게 다가오게 될 것으로 생각된다. 가깝게는 인텔리아테라퓨틱스(Intellia Therapeutics)의 ATTR(Transthyretin Amyloidosis) 치료제와 버브테라퓨틱스(Verve Therapeutics)의 가족성 고콜레스테롤혈증(Familial Hypercholesterolemia) 치료제가 현재 임상 연구가 진행되고 있고, 간 외에 다양한 조직으로의 적응증 확대도 시도되고 있다.

이렇듯 향후 10년 간 인류는 지금까지 근본적인 치료제가 없던 다양한 희귀유전질환을 정복해 나가는 순간들을 크리스퍼 기반 약물을 통해 목도하게 될 것이다. 그러한 치료의 수혜를 입은 사람들을 주변에서 바라보게 될 것이고, 관련 치료제의 상업적 성공을 거둔 회사들의 눈부신 성장 또한 지켜보게 될 것으로 보인다. 그러한 미래 예측의 시발점이 바로 인류 최초의 에볼루션 바카라 무료교정 치료제 승인 사례인 카스게비(Casgevy)에서 비롯됐다.

김용삼 진코어 대표는

현재 진코어의 공동 대표를 맡고 있는 김용삼 박사는 서울대에서 식물 생명공학 분야 연구로 학위를 받은 후 한국생명공학연구원(생명연)에서 선임연구원, 책임연구원을 거치면서 당생물학 및 바이오마커 개발 연구를 수행했다. 이후 크리스퍼 기술이 공개되면서 연구 주제의 피벗을 통해 에볼루션 바카라 무료가위 개발 연구를 진행했다. 2019년 연구원 창업기업인 '진코어'를 설립해 생명연에서 개발한 초소형 에볼루션 바카라 무료가위 기술인 'TaRGET'를이전했으며, 다양한 유전질환에 대한 생체 내 에볼루션 바카라 무료편집 치료제(In vivo gene editing therapy)를 개발하고 있다.