[Why&Next]평생 약 먹는 고지혈증, 단 한 번의 치료로 끝낼까

매일 먹는 약 대신 DNA 직접 교정
혈중 지질 낮추는 효과 장기간 지속
장기 효과 앞세워 기존 치료제 도전

평생 약을 먹으며 관리해야 하는 고지혈증을 단 한 번의 유전자 교정으로 치료하는 연구가 속도를 내고 있다. 콜레스테롤 대사에 관여하는 간세포의 데옥시리보핵산(DNA)을 직접 바꿔 약효를 장기간 유지하는 방식이다. 최근 동물실험에서 3년간 유전자 기능 억제 효과가 유지됐고 사람을 대상으로 한 초기 임상에서도 콜레스테롤 수치가 크게 떨어지면서 만성질환 치료에 유전자 교정을 활용할 가능성이 주목받고 있다.

10일 국제학술지 네이처에 따르면 일라이릴리 자회사인 버브테라퓨틱스 연구진은 지난 6일 ANGPTL3 유전자를 교정하는 기술의 동물실험 결과를 공개했다. 영장류에 유전자 교정 물질을 한 차례 투여하자 혈중 ANGPTL3 단백질이 평균 90% 이상 감소했고 이 효과가 3년간 유지됐다. 별도의 고지혈증 동물모델에서는 '나쁜 콜레스테롤'로 불리는 저밀도지단백(LDL) 콜레스테롤과 중성지방이 각각 약 40~50%, 50~70% 줄었다. ANGPTL3는 혈액 속 콜레스테롤과 중성지방의 분해에 영향을 미치는 단백질을 만드는 유전자다.

이번 연구에서 주목할 부분은 콜레스테롤 감소 폭뿐 아니라 효과가 장기간 지속됐다는 점이다. 현재 고지혈증 치료에 널리 사용되는 스타틴 계열 약물은 콜레스테롤 합성을 억제하고, PCSK9 억제제는 혈액 속 LDL 콜레스테롤 제거를 돕는다. 심근경색과 뇌졸중 위험을 낮추는 효과가 입증됐지만 약효를 유지하려면 지속해서 약을 복용하거나 정기적으로 주사를 맞아야 한다. 반면 유전자 교정 치료제는 간세포의 DNA 자체를 바꿔 콜레스테롤 대사에 관여하는 단백질의 생성을 장기간 억제한다.

이를 가능하게 하는 기술이 '염기교정(Base editing)'이다. DNA 두 가닥을 절단하는 기존 유전자 가위와 달리 특정 염기만 바꿔 표적 유전자의 기능을 차단한다. 연구진은 유전자 교정에 필요한 물질을 지방 성분으로 만든 미세입자인 지질나노입자(LNP)에 담아 간으로 전달했다. 약물을 반복 투여해 단백질의 작용을 억제하는 대신 단백질이 만들어지는 과정 자체를 바꾸는 접근이다.

이러한 접근법은 사람을 대상으로 한 임상에서도 가능성을 보이고 있다. 버브테라퓨틱스가 개발 중인 'VERVE-102'는 이번 동물실험의 ANGPTL3가 아닌 PCSK9 유전자를 표적으로 한다. 유전적으로 콜레스테롤 수치가 높거나 이른 나이에 관상동맥질환을 앓은 성인 35명을 대상으로 한 임상 1상에서 최고용량 투여군의 LDL 콜레스테롤이 평균 62% 감소했다. 최소 1년간 추적관찰한 15명에게서도 감소 효과가 유지되는 양상을 보였다.

다른 기업들도 유전자 교정 기술을 활용한 지질질환 치료제 개발에 뛰어들고 있다. 크리스퍼테라퓨틱스는 지난 9일 미국심장협회(AHA) 학술대회에서 유전자 가위 기술을 활용한 'CTX310'의 임상 1b상 결과를 발표했다. 중증 고중성지방혈증 환자 10명에게 한 차례 투여한 결과 30일 뒤 중성지방이 평균 63% 줄었다.

글로벌 제약사들이 유전자 교정 치료제 개발에 나서는 배경에는 고지혈증 치료제 시장의 성장세도 있다. 시장조사업체 포천비즈니스인사이트에 따르면 글로벌 이상지질혈증 치료제 시장은 지난해 318억달러(약 42조6756억원)에서 2034년 490억달러(약 65조7580억원)로 성장할 것으로 예상된다. 아직 초기 임상 단계여서 기존 약물을 대체하기까지는 시간이 필요하지만 한 번의 투여로 효과를 장기간 유지할 수 있다는 점에서 새로운 치료법으로 주목받고 있다.

이성민 기자 minute@asiae.co.kr