문제: 대부분의 유전자는 단백질을 만드는 지침서이다. 이러한 단백질은 세포의 모습과 활동을 지시하고, 화학 반응을 유발하거나 중단하며, 신체의 거의 모든 것에 영향을 미친다.

CRISPR을 사용하여 연구자들은 이러한 단백질을 변경하기 위해 유전자를 편집할 수 있다. 예를 들어 겸상 적혈구 빈혈에 대한 CRISPR 치료법은 적혈구가 불규칙한 모양의 헤모글로빈 단백질을 생성하도록 하는 유전적 돌연변이를 수정한다.

CRISPR은 때때로 의도하지 않은 위치에서 유전자를 편집하며 이러한 비 표적 편집은 새로운 문제를 일으킬 수 있다. CRISPR은 DNA 자체를 변경하기 때문에 실수도 일반적으로 돌이킬 수 없다.

후성적 편집: 신체의 거의 모든 세포에는 모든 유전자가 포함되어 있지만 모든 세포가 항상 가능한 모든 단백질을 만드는 데 필요한 것은 아니기 때문에 신체는 "후성적 표시"라는 화합물을 사용하여 세포의 유전자를 지시한다. 켜져 있는(또는 "표현된") 것과 그렇지 않은 것. 이것이 바로 심장 세포가 뇌 세포와 다른 점이다.

Tune Therapeutics는 유전자 자체를 편집하는 대신 유전자 발현을 제어하기 위해 이러한 후생유전학적 표지를 표적으로 하는 TEMPO라는 CRISPR 기반 플랫폼을 개발하고 있다. 아이디어는 이것이 영구적인 비 표적 효과의 위험 없이 우리의 건강에 중추적인 역할을 하는 단백질에 영향을 줄 수 있다는 것이다.

새로운 기능 Tune의 TEMPO에 대한 첫 번째 주요 테스트는 PCSK9 유전자이다. 이 유전자의 발현을 줄이거나 그 효과를 차단하면 사람들의 LDL("나쁜") 콜레스테롤이 낮아지지만 FDA 승인을 받은 유일한 PCSK9 억제제 약물은 정기적으로 투여해야 하는 주사제이며 비용이 많이 들고 부작용이 있을 수 있다.

생명공학 스타트업인 Verve Therapeutics는 "염기 편집"이라고 하는 CRISPR 기반 요법을 사용하여 DNA의 단일 문자를 교체하여 PCSK9 유전자를 영구적으로 비활성화한다. 원숭이의 경우 2주 만에 LDL-C 수치가 70% 감소했고 그 효과는 무기한 지속되는 것으로 나타났다.

Verve는 현재 뉴질랜드와 영국에서 인간 임상 시험을 진행하고 있지만 부분적으로는 잠재적인 비표적 편집에 대한 우려 때문에 미국에서 시작하기 위한 FDA 승인을 받는 데 어려움을 겪었다.

Tune은 DNA를 영구적으로 변경하지 않고 LDL에 유사한 효과를 달성하기를 희망하고 있다.

설치류에 대한 성공적인 테스트 후 Tune 연구원은 TEMPO 치료의 단일 용량을 세 마리의 원숭이에게 정맥 주사했다. 120일 후, 원숭이 혈액의 LDL-C 수치는 56% 감소했다.

Tune에 따르면 이것은 인간이 아닌 영장류의 후생유전체를 성공적으로 편집한 최초의 사례라고 한다.

연구에 참여하지 않은 UC Davis의 유전자 편집 연구원인 David Segal은 STAT News에 “이 Tune 데이터는 아름다워 보인다.” "매우 장기적으로 그 유전자를 침묵시킬 수 있었고 그로부터 임상적 이점을 볼 수 있었던 것처럼 보인다."고 말한다.

전망: Tune의 원숭이 연구가 진행 중이며 동물의 단백질 수준 변화가 영구적일 수도 있지만 그렇지 않을 수도 있다.

Segal은 후생유전학적 편집에 대해 "우리가 만드는 종류의 변화에 대응하려는 전사 인자나 다른 힘이 있을 수 있다."라고 말했다.

효과가 오래 지속되는 것 같으면 값비싼 PCSK9 억제제에 대한 일회성 대안이 될 수 있으며 영구 유전자 편집보다 승인을 받는 것이 더 쉬울 수 있다. 그것은 Tune이 임상 시험을 추구하기로 결정한 경우이다. 회사가 먼저 사용할 수 있는 치료법이 없는 질병을 대상으로 하는 기술을 먼저 사용할 수 있다.

Matt Kane CEO는 "이 데이터는 간 관련 에피에디팅(epi-editing)에 대한 광범위한 개념 증명을 제시하고 일반적인 질병과 재생 의학을 풀기 위한 유전자 조정의 잠재력을 증명하기 때문에 현장에 매우 고무적이다."라고 말했다.