AAV 전달 microRNA 유전자 치료제, SOD1-ALS 마우스 모델에서 생존 이점 입증

2026년 7월 29일 —

매사추세츠 대학교 찬 의과대학(UMass Chan Medical School) 연구진은 AAV 전달 microRNA 유전자 치료제의 단 1회 정맥 주사로 변이 SOD1 단백질 생성을 억제하고, 질환 발병을 지연시키며, SOD1 연관 근위축성 측삭 경화증(ALS, 루게릭병) 마우스 모델에서 생존 기간을 연장했다는 전임상 데이터를 발표했습니다.

네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 게재된 이번 연구 결과는 광핑 가오(Guangping Gao) 박사, 로버트 H. 브라운 주니어(Robert H. Brown Jr.) 박사/의사, 준 시에(Jun Xie) 박사, 그리고 즈오샹 슈(Zuoshang Xu) 박사/의사가 이끌었습니다. 해당 치료제는 유전성 ALS 일부 사례의 원인이 되는 독성 기능획득(toxic gain-of-function) 변이 단백질인 SOD1의 생성을 줄이도록 설계되었습니다.

ALS는 운동 신경세포의 진행성 손실, 근력 약화, 마비 및 궁극적인 호흡 부전을 특징으로 하는 치명적인 신경퇴행성 질환입니다. 대부분의 환자는 발병 후 5년 이내에 사망합니다. 40개 이상의 유전자가 ALS와 연관되어 있으며, ALS 사례의 약 10%는 명확한 유전자 원인을 가지고 있습니다. SOD1 변이는 유전성 ALS 사례의 10%에서 20%를 차지하는 것으로 추정됩니다.

연구에 따르면, AAV-microRNA 치료제를 단 1회 정맥 투여한 결과 질환 발병이 60일 지연되고 수명이 100일 연장되어, 해당 질환 모델에서 평균 생존 기간이 3배 이상 늘어났습니다. 치료를 받은 동물은 운동 신경세포와 신경근 접합부도 보존되는 것으로 나타났습니다.

이러한 효과는 전임상 연구에서 근육 및 호흡 기능 향상, 운동 능력 개선, 그리고 생존 기간 연장으로 이어졌습니다. 연구진은 이러한 치료적 이점이 해당 마우스 모델의 유전자 치료적 접근법 중 유례없는 성과라고 설명했습니다.

본 치료제는 아데노부속바이러스(AAV) 벡터를 사용하여 SOD1을 표적하는 인공 microRNA를 전달합니다. 이 접근법은 단 1회의 전신 투여 후 변이 SOD1 생성을 억제(silencing)하도록 설계되었습니다.

설계의 핵심적인 특징은 인공 SOD1 microRNA(amiR-SOD1)가 콜레스테롤 관련 microRNA인 miR-33의 골격(scaffold) 내에 삽입되어 있다는 점입니다. 연구진에 따르면, 이러한 줄기-고리(stem-loop) 구조는 짧은 헤어핀 RNA(shRNA)나 일부 인공 microRNA와 같은 다른 유전자 억제 전략의 한계였던 제조상의 어려움을 회피하는 데 도움을 줍니다.

개선된 설계는 보다 일관되고 효율적인 AAV 제조를 지원하여, 유전자 억제 치료제의 임상 개발 전환에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 연구진은 기존의 억제 구조체들이 AAV 생산을 방해하여 벡터 오차를 유발하고, 이는 일관성과 치료 효과를 저해할 수 있다고 지적했습니다.

또한 AAV 전달 전략은 척수강 내로 반복적인 척수 주사가 필요한 안티센스 올리고뉴클레오타이드(ASO) 치료제의 잠재적 대안이나 보완책이 될 수 있습니다. 임상 전환에 성공할 경우, AAV 기반 접근법은 단 1회의 정맥 투여만으로 보다 지속적인 SOD1 억제 효과를 제공할 수 있습니다.

연구진은 임상 개발을 향한 다음 단계로 미국 식품의약국(FDA)과의 임상시험계획 승인 전 미팅(pre-IND meeting)이 포함될 것이라고 밝혔습니다. 인간에서의 용량, 생체 내 분포, 지속성, 안전성 및 임상적 유효성을 평가하기 위한 추가 연구가 필요할 것입니다.

이번 결과는 아직 전임상 단계에 있지만, 본 연구는 SOD1-ALS 및 독성 기능획득 변이로 발생하는 기타 신경퇴행성 질환에 대한 AAV 매개 유전자 억제 치료의 지속적인 개발을 뒷받침합니다.