비즈니스 기회
6명의 청각 장애 어린이가 이제 한 번의 주사로 소리를 들을 수 있습니다
몇몇 유전자 치료법은 소리 신호를 귀에서 뇌로 전달하는 데 필요한 단백질을 복원하는 것을 목표로 합니다.
청각 장애로 태어난 1세 소년은 이전에는 소리나 말에 반응한 적이 없었습니다. 하지만 한쪽 귀에 실험적 치료를 주입한 뒤 부모님이 자신의 이름을 부르자 고개를 돌리기 시작했습니다. 5개월 후, 그는 첫 말을 했습니다.
이 소년은 중국에서 유전자 치료 실험에 참여하는 유전성 청각 장애 아동 6명 중 한 명입니다. 오늘 과학 저널 The Lancet에 보고된 결과에 따르면, 이제 다섯 명의 어린이가 들을 수 있게 되었습니다. 이 소식은 이번 주에 심각한 청각 장애를 갖고 태어난 또 다른 어린이가 미국 제약회사인 엘리 릴리(Eli Lilly)가 개발한 유사한 치료법을 받은 후 들을 수 있다는 발표에 이은 것입니다.
"그것은 놀랍습니다"라고 컬럼비아 대학의 청력 상실 전문가이자 재판에 참여하지 않은 Lawrence Lustig는 말했습니다. “우리는 인공와우 외에 완전 청력이 손상된 사람에게 부분적인 청력도 회복시키는 치료법을 받은 적이 없습니다.”
아이들은 모두 오토페린(otoferlin)이라는 청각에 필요한 단백질을 만드는 유전자에 돌연변이를 갖고 태어났습니다. 공기 중의 음파가 우리 내이에 있는 수천 개의 감각 유모 세포를 진동시키고 그 정보를 뇌에 전달하는 화학 물질을 방출할 때 우리는 소리를 듣습니다. Otoferlin은 이 화학 메신저를 방출하는 데 필요합니다. 그것이 없으면 귀는 뇌와 소통할 수 없습니다.
어린이 청력 상실 사례의 절반 이상이 유전적 원인으로 인해 발생하며, 오토페린 돌연변이는 그 중 1~8%를 차지하며 전 세계적으로 약 200,000명에게 영향을 미칩니다.
아이들이 받은 치료는 작동하는 오토페린 유전자 버전을 내이에 전달하는 방식으로 이루어졌습니다. 그러면 내이의 세포가 이 유전자를 읽고 단백질을 생산합니다. 미국과 유럽에서는 유전성 실명에 대한 치료법을 포함하여 소수의 최첨단 치료법이 승인되었습니다. 단 한 번만 주어지면 질병을 유발하는 유전자를 영구적으로 교정하도록 설계되었습니다.
난청 치료를 위해 상하이 푸단대학교 안과 및 이비인후과병원 연구진이 보스턴 소재 하버드 산하 병원인 매스 이어 앤 아이(Mass Ear and Eye) 팀과 협력했습니다.
새로운 유전 물질을 세포에 넣기 위해 그들은 그것을 운반할 무해한 바이러스를 조작했습니다. 의사들은 유모 세포가 들어 있는 나선형 모양의 공간인 달팽이관이라고 불리는 어린이의 내이 부분에 바이러스가 포함된 소량의 액체를 조심스럽게 주입했습니다. 임상시험의 첫 번째 환자는 2022년 12월에 유전자 치료를 받았습니다. 연구자들은 치료 후 23주 동안 1세부터 6세까지의 참가자들을 추적했습니다.
유전자 치료가 아이들의 청력을 "정상적인" 수준으로 만들지는 못했지만, 95데시벨(식품 가공기나 오토바이 소리만큼 큰) 이하의 소리는 전혀 듣지 못하다가 일반 청각 수준인 대화나 냉장고의 윙윙거리는 소리같은 약 45데시벨의 소리를 인지하게 되었습니다.
논문의 저자이자 푸단대학교 안과 이비인후과 병원의 두경부 외과의인 Yilai Shu는 "가족들은 매우 매우 흥분하고 있습니다."라고 말했습니다. 일부 부모들은 자녀가 “엄마” 또는 “바바”(중국어로 “아빠”)라고 말하는 것을 처음 들어봅니다.
연구에 참여한 다른 어린이들은 이전에 한쪽 귀에 인공와우 이식을 받았고 이미 말하는 법을 배웠습니다. 이 경우 의사는 유전자 치료를 다른 쪽 귀에 주입했습니다. 인공와우란 청신경을 자극하여 착용자에게 소리의 감각을 제공하는 외과적 이식 장치입니다. 하지만 임플란트는 자연스러운 청력을 재현하지 못합니다. 결과 사운드는 로봇식이거나 왜곡될 수 있습니다. 그리고 스위치가 꺼지면 착용자는 전혀 들을 수 없습니다.
연구자들은 유전자 치료를 통해 자연스러운 청각 감각을 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다. 주사 후 환자를 추적하면서 그들은 치료가 어린이에게 얼마나 잘 효과가 있는지 평가하기 위해 인공와우의 전원을 끄었습니다.
“그들은 더욱 적극적으로 참여하고 반응을 보였습니다. 이는 성격의 변화와 같습니다.”라고 이번 연구를 공동 주도한 Mass Eye and Ear의 부과학자인 Zheng-Yi Chen은 말합니다.
한 아이의 청력은 전혀 좋아지지 않았습니다. 슈는 한 가지 설명은 아이가 새로운 유전자를 내이 세포로 운반하는 데 사용되는 바이러스 유형에 대해 기존의 면역력을 가지고 있다는 것입니다. 즉, 치료가 효과를 발휘하기 전에 면역 체계에 의해 치료가 파괴되었을 것임을 의미합니다. Lustig는 복용량이 너무 낮아 효과적이지 않을 수도 있다고 말했습니다.
몇몇 회사에서는 이와 동일한 청각 장애 원인에 대한 유전자 치료법을 추구하고 있습니다. 2022년 Eli Lilly가 인수한 보스턴 소재 Akouos는 작년에 시작된 임상 시험에서 두 명의 피험자를 치료했습니다. Eli Lilly는 이번 주 참가자 중 11세 소년이 오토펠린 유전자 치료를 받은 후 30일 이내에 소리를 들을 수 있게 되었다고 발표했습니다.
그리고 10월에 보스턴에 있는 Regeneron의 Decibel Therapeutics는 진행 중인 임상 시험의 일환으로 한 환자의 청각 반응이 개선되었다고 보고했습니다. 중국의 Otovia Therapeutics와 프랑스의 Sensorion도 유사한 치료법을 연구하고 있습니다. 오늘 보고된 푸단대학교 임상시험은 상하이의 Refreshgene Therapeutics의 자금 지원을 받았습니다.
오토펠린을 연구하는 오레곤 주립대학교 생화학자 콜린 존슨(Colin Johnson)은 중국과 미국의 연구 결과를 “극적인 발전”이라고 부릅니다. 과학자들은 수년 동안 오토페린을 복원하는 데 관심을 가져왔지만 바이러스 입자 내부에 유전자를 넣는 방법에 어려움을 겪었습니다. 오토펠린 유전자는 DNA 글자 길이가 약 6,000자 정도로 크며 유전자 치료에 사용되는 바이러스에 맞지 않습니다. 과학자들은 결국 유전자를 둘로 나누어 그 조각들을 개별적으로 전달할 수 있다는 것을 알아냈습니다. 쥐에게 실험했을 때, 그 유전자는 내이에 모여서 들을 수 있게 되었습니다.
이 접근법은 모든 유형의 유전성 난청에 효과가 없을 수도 있습니다. 오토페린 돌연변이가 있는 사람의 내이 세포는 수년 동안 그대로 유지될 수 있습니다. 그들은 단지 중요한 단백질을 만들지 않습니다. 그러나 많은 유전적 돌연변이로 인해 유아기나 심지어 태아 발달 중에 이러한 내이 세포가 손상됩니다. Lustig는 “중요한 세포 퇴행이 있는 돌연변이의 경우 퇴행이 일어나기 전에 유전자 치료에 개입해야 합니다.”라고 Lustig는 말합니다. 그는 미래에는 이러한 초기 손상을 막기 위해 자궁에서 유전자 치료법을 투여할 수도 있다고 말했습니다.
Lustig는 손상된 감각 세포가 있는 성인의 청력 회복을 목표로 2014년에 시작된 유전자 치료 실험의 조사자였습니다. 노화와 큰 소음으로 인해 이러한 세포가 죽을 수 있으며 귀는 결코 재생되지 않습니다. Lustig가 재판 중에 배운 것은 이러한 세포를 다시 가져오는 것이 어렵다는 것이었습니다. 시험은 조사관이 환자의 청력에 의미 있는 증가가 없음을 발견했을 때 조기에 중단되었습니다.
푸단대학교와 Mass Eye and Ear 팀은 자사의 오토페린 유전자 치료법이 모든 연령대의 오토페린 돌연변이가 있는 사람들에게 건전한 인식을 제공할 수 있을 것이라고 생각하지만 뇌에 중요한 시기인 생애 첫 몇 년 동안에 이를 제공한다고 믿습니다. 발달-말하기와 언어 습득에 더 좋을 것입니다. 그들은 임상시험을 더 많은 환자로 확대하고 장기간에 걸쳐 결과를 계속 추적할 계획입니다.
Lustig는 가장 큰 질문 중 하나는 어린이의 청력 향상이 영구적인지 아니면 시간이 지남에 따라 약화되는지 여부라고 말합니다. 그리고 보다 일반적인 청력 범위를 회복하려면 더 높은 용량이 필요할 수 있다고 그는 말합니다. "다른 기술과 마찬가지로 일반적으로 첫 번째 시도가 최선의 시도는 아닙니다."
* 원문 : 6 Deaf Children Can Now Hear After a Single Injection
*출처 : www.wired.com