일본산업뉴스요약

귓 속에 겔, 약의 방출 속도 제어
게이오대학 등, 유전자 치료에 새로운 방법

게이오대학의 오노에(尾上) 교수와 후지오카(藤岡) 교수는 도쿄자혜회의과대학의 오카노(岡野) 교수와 공동으로, 귓병의 유전자 치료를 위해 새로운 약물전달시스템(DDS, Drug Delivery System)을 개발했다. 겔을 사용함으로써 복잡한 구조의 내이에 머물면서 약제를 서서히 방출하도록 했다. 환부에서 서서히 약제를 방출해 깊은 곳의 세포에까지 침투시킨다. 노인성 난청이나 돌발성 난청 등의 근본적 치료를 목표한다.

유전자 치료는 선천적인 유전자의 이상 등으로 인해 유발되는 질병의 치료법이다. 이상한 유전자를 대신할 분자를 세포 내에 보냄으로써 정상적인 단백질 등이 만들어져 증상이 개선된다. 많은 경우에 세포에까지 약을 전달하는 운반 역할로서 특수한 바이러스를 사용한다.

효과를 높이기 위해서는 천천히 체내에 운반 역할을 하는 바이러스를 넣어, 보다 많은 세포를 감염시킬 필요가 있다. 기존의 DDS에서는 내포된 바이러스를 방출하는 속도를 제어하는 것이 곤란했다. 귀와 같은 신체 말단에까지 전달하는 것도 어려웠다.

연구그룹은 바이러스를 2종류의 겔로 싸서 방출 속도를 제어하는 방법을 개발했다. ‘알긴산’ 겔에 운반 역할을 하는 바이러스를 넣어 비즈 상태로 했다. 그 비즈를 콜라겐과 섞어서 용액으로 만들었다.

콜라겐은 섭씨 37도 정도에 굳어서 겔이 되는 성질이 있다. 주사기 등으로 용액을 고막 속의 내이에 떨어뜨리면 체온으로 용액이 따뜻해져 30분 정도면 내이를 덮듯이 굳는다. 콜라겐에는 비즈를 녹이는 효소가 포함되어 있어 환부에서 서서히 바이러스가 방출되는 시스템이다.

바이러스의 방출 속도는 비즈의 직경으로 결정된다. 비즈의 크기는 직경 50~500마이크로미터(마이크로는 100만분의 1)까지 자유자재로 조정할 수 있다. 다양한 크기의 비즈는 조합해 사용하면 방출 속도가 다르기 때문에 몇 일에 걸쳐서 서서히 약을 방출하도록 조절할 수도 있다고 보고 있다.

배양 세포를 사용한 실험에서는 바이러스가 세포를 감염시켜, 새로 넣은 유전자에서 단백질이 만들어진다는 것을 확인했다. 2019년 중에 마우스로 시험을 하고, 20년에는 마모셋 실험을 계획하고 있다. 외부의 자극으로 바이러스를 방출하는 시스템 개발도 추진한다.

난청은 내이에 원인이 있는 경우가 많아 치료법 개발이 뒤처져 있다. 근본적인 치료가 어렵기 때문에 보청기를 필요로 하는 사람은 국내에 약 600만명 있다고 한다. 귀 세포에 바이러스를 효율적으로 도입하는 방법이 확립되면 유전자의 이상으로 발병하는 선천성 난청 등의 유전자 치료에 활용한다.

● 신기술을 이용한 유전자 치료 순서
① 유전자를 운반하는 바이러스를 넣은 콜라겐을 환부에 떨어뜨린다
② 체온으로 인해 따뜻해지면서 환부에 덮듯이 붙는다
③ 서서히 바이러스가 나와서 세포를 감염시킨다
④ 유전자에서 증상을 개선하는 단백질 등이 생긴다

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