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심장 질환에 대한 $200B CRISPR 치료법. 과학자들은 PCSK9라는 단백질을 암호화하는 유전자가 혈류에서 콜레스테롤 수치를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 오랫동안 알고 있었다. 이달 초, PCSK9 유전자를 끌 수 있는 혁신적인 새로운 CRISPR 기반 치료법이 첫 번째 인간 실험을 시작했다. PCSK9의 CRISPR 편집 = 치료

박민제 | 기사입력 2022/11/22 [10:27]

심장 질환에 대한 $200B CRISPR 치료법. 과학자들은 PCSK9라는 단백질을 암호화하는 유전자가 혈류에서 콜레스테롤 수치를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 오랫동안 알고 있었다. 이달 초, PCSK9 유전자를 끌 수 있는 혁신적인 새로운 CRISPR 기반 치료법이 첫 번째 인간 실험을 시작했다. PCSK9의 CRISPR 편집 = 치료

박민제 | 입력 : 2022/11/22 [10:27]

 

 

심장 질환에 대한 $200B CRISPR 치료법

2022년 8월 1일

 

이미지 크레디트 : 위 이미지는 OpenAI의 DALL-E 신경망을 사용하여 "살바도르 달리의 스타일로 DNA 이중 나선을 절단하는 분자로 구성된 가위"라는 프롬프트를 사용하여 생성되었습니다.

세계 최대의 단일 사망 원인인 심장병의 주요 원인 중 하나를 영구적으로 고칠 수 있다면 어떨까요?

심장병 은 매년 전 세계적으로 전체 사망의 약 16%를 차지 합니다. 또한 미국 경제 에 연간 약 2,190억 달러의 비용이 듭니다 .

심장병 발병의 주요 요인 중 하나는 혈류의 높은 콜레스테롤 수치입니다. 그렇기 때문에 전 세계적으로 2억 명이 넘는 사람들이 정기적으로 콜레스테롤 수치를 낮추는 주요 약물인 스타틴을 복용합니다.

이러한 약물은 효과가 입증되었지만 일관된 사용이 필요하고 부작용이 발생할 수 있습니다.

이제 그 어느 때보다 솔루션에 가까워졌습니다.

과학자들은 PCSK9라는 단백질을 암호화하는 유전자가 혈류에서 콜레스테롤 수치를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 오랫동안 알고 있었습니다. 이달 초, PCSK9 유전자를 끌 수 있는 혁신적인 새로운 CRISPR 기반 치료법이 첫 번째 인간 실험을 시작했습니다.

오늘 블로그에서는 이 흥미진진한 새로운 치료법이 인간의 건강과 장수에 어떤 의미가 있는지 설명하고 인간의 유전자 편집에 대한 이 새로운 접근 방식의 더 넓은 잠재력을 조사할 것입니다.

다이빙하자…

PCSK9 및 심장 건강

심장 건강에서 PCSK9의 역할은 2000년대 중반 에 텍사스 ​​대학교 사우스웨스턴 메디컬 센터(University of Texas Southwestern Medical Center) 연구원들의 선구적인 작업 에 의해 처음 확립되었습니다. 그들은 단백질 생산을 억제하는 PCSK9 유전자에 돌연변이가 있는 사람들이 "나쁜" 콜레스테롤로 알려진 저밀도 지단백(LDL) 수치가 현저하게 낮다는 것을 발견했습니다.

PCSK9 수치가 콜레스테롤 수치에 상당한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 그 이유는 단백질 이 혈류에서 나쁜 콜레스테롤을 걸러내는 역할을 하는 간에서 LDL 수용체의 재활용을 방지 하기 때문입니다. 높은 수치의 PCSK9는 전체 수용체 수를 감소시키고 콜레스테롤 수치를 상승시킵니다.

그리고 이 단일 단백질의 영향은 엄청납니다. 후속 연구 에서 UT Southwestern 연구원들은 PCSK9 유전자의 돌연변이가 LDL 수치를 15%에서 28% 감소시키고 심장병 위험을 47%에서 88% 낮추는 것과 관련이 있음을 발견했습니다.

이것은 이 성가신 단백질을 표적으로 삼을 수 있는 약물을 찾기 위한 쟁탈전을 시작했습니다. 그러나 작은 분자가 달라붙어 기능을 방해할 수 있는 표면 의 결합 부위가 부족 하기 때문에 이는 어려운 것으로 입증되었습니다 .

유망한 접근 방식 중 하나는 특정 분자를 표적으로 삼을 수 있는 천연 항체의 실험실에서 자란 모조품인 단일 클론 항체를 사용하는 것입니다. PCSK9를 표적으로 하는 알리로쿠맙(alirocumab) 및 에볼로쿠맙(evolocumab)이라는 두 가지 FDA 승인 단클론 항체가 있으며 둘 다 환자 의 심혈관 사건 위험을 절반으로 줄 입니다.

그러나 이러한 약물은 복잡한 생산 공정으로 인해 스타틴보다 훨씬 비쌉니다. 시장 출시 첫 해 동안 처방을 받은 환자의 1/3 만이 보험 거부 또는 높은 자기 부담금으로 인해 실제로 치료를 받았습니다. 

PCSK9의 CRISPR 편집 = 치료

하지만 PCSK9을 직접적으로 다루기보다 소스에서 차단하면 어떨까요?

UT Southwestern 연구원의 환자에서 발견된 것과 유사한 PCSK9 유전자에 돌연변이를 도입할 수 있다면 심장 질환에 대한 내성을 복제할 수 있어야 합니다.

그러나 인간의 유전자 편집은 복잡하고 위험한 과정입니다. CRISPR-Cas9 시스템 의 출현으로 게놈을 조정할 수 있는 능력에 혁명이 일어났지만, 정확성과 안전성 문제로 인해 의학에서의 적용 가능성이 제한되었습니다.

그것은 표준 Cas9 효소가 세포의 내부 수리 시스템에 의존하여 다시 꿰매기 전에 표적 부위에서 DNA의 두 가닥을 자르기 때문입니다. 이 프로세스는 항상 완벽하지 않으며 의도하지 않은 DNA 편집으로 이어질 수 있어 효능이 감소할 뿐만 아니라 잠재적으로 유해한 돌연변이를 유발할 수 있습니다.

그러나 염기 편집 으로 알려진 새로운 접근법 은 하나의 DNA 가닥만 절단하는 변형된 Cas9 효소를 사용하여 이 문제를 해결합니다. 이것은 하나의 DNA 문자를 다른 문자로 변환할 수 있는 다른 효소에 접합됩니다. 이 접근법은 한 글자만 편집할 수 있지만 훨씬 더 정확하고 의료 응용 분야에 중요한 가능성을 제시합니다.

그리고 운 좋게도 세계에서 가장 큰 살인마의 원인이 되는 유전자를 간단한 한 글자 편집으로 끌 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이와 같은 단일 점 돌연변이로 인한 질병은 비교적 드물기 때문에 이것은 큰 문제입니다.

이로 인해 Verve Therapeutics라는 회사는 본질적으로 유전자를 끄는 PCSK9의 DNA 인코딩 스트레치에서 단일 문자를 전환하는 기본 편집기를 설계했습니다. 작년에 그들은 네이처 저널에 이 치료법을 원숭이의 간에 주사했을 때 LDL 수치가 60% 감소했다고 보고했습니다. 

인간에 대한 최초의 테스트

이러한 유망한 결과에 따라 회사는 이제 임상 시험에 들어갔고 이달 초 뉴질랜드에서 온 지원자가 치료를 받은 첫 번째 사람이 되었습니다. 초기에 이 치료법은 극도로 높은 LDL 수치를 유발하는 가족성 고콜레스테롤혈증이라는 유전적 질환을 가진 40명에게 제공될 것입니다.

이 그룹에 집중하는 이유는 위험한 심장 질환의 위험이 높기 때문에 치료의 이점이 잠재적인 위험보다 커야 합니다. 그러나 희망은 궁극적으로 이 치료법이 심장 질환을 치료하기 위한 표준 접근법으로 출시될 수 있다는 것입니다.

Verve의 CEO인 Sekar Kathiresan은 MIT Technology Review 에 "이것이 효과가 있고 안전하다면 이것이 심장 마비에 대한 해답입니다. 이것이 치료법입니다."라고 말했습니다 .

치료에는 많은 것이 있습니다. 스타틴이나 단클론 항체와 달리 이론상 이것은 PCSK9 생산을 중단시키는 간 세포에 영구적인 변화를 주기 때문에 일회성 치료여야 합니다 이러한 편집은 이전 세포가 분열하여 생성되기 때문에 차세대 세포에도 전달되어야 합니다. 이는 치료법이 비싸더라도 평생 비용이 여전히 대안에 비해 유리하다는 것을 의미합니다.

염기 편집 구성 요소는 mRNA Covid-19 백신에 사용되는 것과 동일한 기술인 지질 나노 입자의 간 세포에도 전달됩니다. 팬데믹 덕분에 이러한 종류의 치료제를 제조하는 데 필요한 시설이 이미 확장되어 가격을 더욱 낮추는 데 도움이 될 것입니다.

아직은 초기 단계라는 점을 기억하는 것이 중요하며, 이러한 초기 시험에서 치료법이 성공하더라도 회사가 규제 당국이 이를 치료제로 승인하도록 설득하기에 충분한 안전성 데이터를 축적하기까지는 수년이 걸릴 가능성이 높습니다. -밀 고 콜레스테롤.

그러나 이것이 세계 최대의 단일 살인자에 대한 영구적인 해결책으로 판명된다면 그것은 우리가 수십 년 동안 보아온 인간의 건강과 장수에 있어 가장 혁신적인 혁신 중 하나가 될 것입니다.

최종 생각 및 미래 약속

심장 질환을 치료할 수 있는 가능성을 넘어, 이 소식은 유전 공학의 임상 적용에 있어 흥미진진한 이정표이기도 합니다.

현재의 염기 편집 기술은 질병을 유발하는 것으로 알려진 단일 점 돌연변이의 약 60% 를 해결할 수 있으며, 이 분야는 이러한 치료법이 치료할 수 있는 범위를 넓힐 수 있는 상당한 혁신을 겪고 있습니다.

빔 테라퓨틱스(Beam Therapeutics)라는 또 다른 회사는 유전적 혈액 장애 겸상적혈구병을 치료하기 위해 고안된 기본 편집기의 인체 실험을 시작하려고 합니다. 그러나 더 복잡한 문제를 해결하기 위해 기본 편집기를 사용하여 여러 개의 단일 문자를 변경하는 치료법도 연구하고 있습니다.

Wave Life Sciences와 같은 회사는 기본 편집기를 사용하여 DNA가 아닌 RNA를 수정하는 실험을 하고 있습니다. 이를 통해 게놈을 영구적으로 변경하는 대신 유전자가 발현되는 방식을 일시적으로 변경할 수 있습니다.

가장 흥미롭게도 염기 편집을 처음 개발한 연구원인 MIT 및 하버드 브로드 연구소의 David Liu는 혁신을 계속해 왔습니다. 2019년 그와 그의 동료들은 잠재적인 편집 범위를 극적으로 증가시킨 저널 Nature 에 프라임 편집이라는 새로운 접근 방식을 설명했습니다 .

염기 편집과 마찬가지로 이 기술은 단일 DNA 가닥만 분해하지만 개별 문자를 편집하는 것 외에도 전체 스트레치를 새로운 유전자 시퀀스로 대체할 수 있습니다. 연구팀은 원칙적으로 인간의 질병과 관련된 돌연변이를 최대 89%까지 교정할 수 있을 것으로 내다봤다.

이 분야의 혁신 속도를 감안할 때 이것이 아마도 유전 공학의 마지막 단어는 아닐 것입니다.

실제로 모든 징후는 유전병이 완전히 치료될 수 있는 가까운 미래를 가리키고 있습니다. 

저와 함께 CRISPR 및 기타 장수 기술에 대해 자세히 알아보십시오.

 

이번 2022년 9월 14일~18일에 VIP 기업가, 투자자, 장수에 초점을 맞춘 개인 그룹을 샌프란시스코와 샌디에이고로 가는 " 플래티넘 장수 및 활력 여행 " 이라고 부르는 여행에 초대합니다.

 

The Trip은 노화 관련 질병에 대한 책임을 맡고 인간의 건강 수명을 연장하는 최고의 과학자, CEO, 임상 단계 생명 공학 회사 및 연구 기관을 만나는 럭셔리한 5성급 심층 다이빙이 될 것입니다.

 

우리는 CRISPR 기술의 기본 사항을 배우고 나이 역전 및 심장병과 같은 질병 치료에 초점을 맞춘 최신 CRISPR 진단 및 치료법을 살펴봅니다.

 

여행은 35명의 참가자로 제한됩니다. 참여하시면 매우 개인화되고 활동이 가득한 프로그램을 제공할 수 있도록 도와드리겠습니다. 저의 임무는 장수 및 활력 분야의 주요 업체, 과학자, 회사 및 치료법에 대한 직접적인 노출을 제공하는 것입니다.

 

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