KAIST, 시력 회복 망막 치료물질 개발
망막 재생 막는 프록스원과 메커니즘 발견
프록스원을 차단하는 중화항체 실험 성공

왼쪽부터 KAIST 생명과학과 김무성 박사과정, 김진우 교수, 이은정 박사. KAIST 제공

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[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 김진우 교수팀은 손상된 망막 신경을 재생시켜 시력을 회복하는 신약 물질을 세게 최초로 개발했다고 30일 밝혔다.

연구진은 망막 재생을 막는 '프록스원(PROX1)' 단백질을 차단하는 물질을 발견했다. 이 물질을 시력을 잃어가는 생쥐 눈에 투여해 망막 조직의 신경이 재생되면서 시력 회복을 유도, 그 효과가 6개월 이상 지속했다.

김진우 교수가 KAIST 연구실 벤처로 창업한 ㈜셀리아즈에서는 마땅한 치료제가 없는 여러 퇴행성 망막 질환에 적용하기 위해 망막 재생 유도 치료제를 개발 중이다. 2028년에는 임상시험에 돌입하는 것을 목표로 하고 있다.

연구계에 보고된 바에 따르면, 어류 같은 변온동물은 손상된 망막이 재생된다. 이들은 망막이 손상됐을때 망막 내부에 있는 '뮬러글리아'라는 세포가 신경전구세포로 역분화한 후 새로운 신경세포를 만들어낸다. 인간을 포함한 포유류는 이 기능이 사라져 손상된 망막은 다시 되살리지 못한다.

이 때문에 현재 전 세계적으로 3억명 이상이 다양한 망막질환으로 시력 상실의 위험에 놓여 있다. 최근 망막질환 치료제가 개발됐지만 병증의 진행을 막는 효과를 보일뿐, 이미 손상된 시력을 회복시키는 치료제는 없다.

연구진은 우선 포유류 뮬러글리아 세포의 역분화를 막는 '프록스원(PROX1)' 단백질을 찾아냈다. 프록스원은 망막과 해마, 척추 등의 신경 조직 내 신경세포에서 만들어진다. 이 단백질은 신경줄기세포가 늘어나는 것을 막고, 신경세포로 자라도록 돕는 단백질로 알려져 있다.

실험쥐의 손상된 망막 속 뮬러글리아에는 프록스원이 쌓이지만 어류의 뮬러글리아에는 프록스원이 쌓이지 않는 것을 발견했다. 또, 프록스원은 뮬러글리아 안에서 만들어진 것이 아니라, 주변의 신경세포가 분해하지 못하고 분비한 것을 뮬러글리아가 받아들인 것이라는 것도 증명했다.

연구진은 이러한 프록스원의 이동 현상을 주목했다. 신경세포가 내뿜은 프록스원이 뮬러글리아에 닿기 전 세포 외부에서 없앰으로써 뮬러글리아가 새로운 신경세포를 만들도록 했다. 이 방법은 프록스원에 결합하는 항체를 활용하는 것이다.

연구진이 찾아낸 항체는 기존의 항체들보다 결합력이 뛰어났다. 망막질환이 있는 실험쥐에 이 프록스원 중화항체를 투여한 결과, 신경 재생이 활발히 일어났다. 특히 선천성 망막 퇴행성 질환 생쥐 망막에 유전자 치료제 형태로 전달하면 지속적으로 신경세포가 만들어지면서 시력 회복이 6개월 이상 유지됐다.

셀리아즈 이은정 박사는 "프록스원 중화항체의 효능을 개선하는 작업이 마무리 돼 곧 여러 동물을 이용한 시력 회복 효능과 안전성 평가를 마친 후 망막질환자에 투여하는 것을 목표로 하고 있다"며 "적절한 치료제가 없이 실명 위험에 노출된 환자들에게 실질적 도움이 되도록 연구하겠다"고 말했다.

한편, 연구진은 이번에 개발한 망막 치료 물질을 국제 학술지 '네이쳐 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 발표했다.
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monarch@fnnews.com 김만기 기자

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