후천성 유전 난청을 치료할 수 있는 약물의 효과를 확인한 연구 결과가 나왔다.

연세대학교 의과대학 약리학교실 지헌영 교수, 장승현 강사, 해부학교실 복진웅 교수 연구팀은 대립유전자 발현을 억제하는 약물을 사용해 후천성 유전 난청의 청력 개선을 확인했다고 11일에 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제학술지 분자치료학회지(Molecular Therapy, IF 12)에 게재됐다.

난청 발생의 주요 원인 중 하나는 유전자 변이다. 연구팀은 세브란스병원 이비인후과 최재영, 정진세 교수팀과 구축한 난청환자 코호트(Yonsei University Hearing Loss cohort)에 대한 유전체 분석을 거쳐 KCNQ4 유전자 변이로 생기는 유전성 난청(DFNA2)이 한국인이 보이는 상염색체 우성 난청의 가장 흔한 원인이라고 확인했다. 현재 DFNA2를 치료할 수 있는 생물학제는 없는 가운데 청각 임플란트를 사용한 재활에만 의존하고 있다.

연구팀은 DFNA2에서 난청을 개선시키는 치료제를 발굴했다. 치료제는 안티센스 올리고뉴클레오타이드로 돌연변이가 있는 대립유전자의 발현을 억제하는 전략이다.

대표적인 KCNQ4 유전자 변이인 ‘c.827G>C’ 돌연변이는 부모로부터 받은 양쪽 유전자 중 한쪽 유전자에만 변이가 생겨도 변이 유전자가 만드는 돌연변이 단백질이 정상 단백질의 기능까지 방해해 난청이 생긴다.

연구팀이 개발한 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 KCNQ4 유전자 중 돌연변이 대립유전자가 만드는 메신저 RNA를 표적으로 삼아 결합한다. 이를 통해 변이 단백질의 발현을 억제할 수 있다. 돌연변이 유전 정보를 담고 있는 메신저 RNA에 약제가 결합해 분해되면서 변이 단백질이 더이상 생성되지 못하는 원리다.

연구팀은 KCNQ4 유전자 변이를 유도한 마우스 내이에 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 주입하는 수술을 진행했을 때 청력이 15~20dB 정도 향상되는 것을 확인했다. 또한 내이에 존재하는 외유모세포의 생존율과 함께 전기생리학적 기능 개선도 발견할 수 있었다. 그리고 이러한 치료전략은 심한 면역반응 등 중대한 부작용을 유발하지 않았다.

▲ 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 돌연변이 대립유전자가 만드는 메신저 RNA를 분해해 난청을 개선했다.

지헌영 교수는 “내이에서 적용이 미미했던 대립유전자 발현을 억제시키는 안티센스 올리고뉴클레오타이드 치료제가 효과적인 유전성 난청 치료제로 활용할 수 있음을 동물실험을 통해 세계 최초로 확인했다”며 “치료제의 내이 분포와 반응적인 특성까지 제시함으로써 추후 치료제를 이용하고자 하는 연구팀들에게 필수적인 정보를 제공했다”고 말했다.