타겟 유전자 편집 versus HIV
유전자 편집 기술을 활용한 HIV 치료 연구 동향
이미지 제공: Gualberto107 at FreeDigitalPhotos.net
HIV 감염은 전 세계적으로 3500만 명 이상의 사람들에게 영향을 미칩니다. 지난 30년 동안 주로 항레트로바이러스 약물 치료를 통해 HIV 치료에 진전이 있었지만, 감염된 세포에서 HIV를 완전히 근절할 수 있는 방법은 없었습니다. 아니, 있을까요?
여러 연구 기관의 과학자들은 이제 타겟 유전자 편집과 같은 게놈 편집 기술이 곧 HIV 감염 치료에 사용될 수 있으며, 심지어 완전히 제거할 수도 있다는 것을 보여주었습니다!
■ 교토 대학교의 요시오 코야나기(Yoshio Koyanagi)가 이끄는 그룹은 타겟 유전자 편집 시스템을 사용하여 통합된 HIV 게놈을 편집할 수 있음을 보여주었습니다. 그들은 바이러스 LTR을 돌연변이시켜 HIV 유전자 발현을 억제할 수 있었고, 타겟 유전자 편집을 사용하여 숙주 세포에서 HIV 프로바이러스를 절제하기도 했습니다. (Ebina et al 2013)
■ 템플 대학교의 카멜 칼릴리(Kamel Khalili) 팀도 유사한 접근 방식을 취했지만, 먼저 통합된 HIV 게놈에서 타겟 유전자 편집으로 효율적으로 편집할 수 있는 특정 표적 부위를 식별했습니다. 그런 다음 이 부위를 표적으로 하여 감염된 T 세포, 소교세포, 단핵구 세포에서 바이러스 유전자 발현과 복제를 비활성화했습니다. 또한 타겟 유전자 편집을 발현하는 세포 내에서 가이드 RNA를 안정적으로 발현시킴으로써 HIV 감염을 예방할 수 있음을 보여주었습니다. (Hu et al 2014)
■ 거의 같은 시기에 매사추세츠 주의 데릭 로시(Derrick Rossi)와 채드 코완(Chad Cowan)이 이끄는 그룹은 타겟 유전자 편집 시스템을 사용하여 다른 방식으로 HIV를 공격했습니다. 그들은 일차 인간 T 세포와 조혈 줄기 세포(HSC)를 수집하고, 타겟 유전자 편집을 사용하여 HIV 감염과 임상적으로 관련된 두 유전자인 B2M과 CCR5를 표적으로 했습니다. 또한 게놈 편집을 거친 조혈 줄기 세포가 다계통 분화 능력을 유지한다는 것을 보여주었으며, 이는 조혈 세포 기반 치료의 길을 열어줍니다. (Mandal et al 2014)
■ 최근 솔크 연구소의 후안 카를로스 이스피수아 벨몬테(Juan Carlos Izpisua Belmonte) 그룹은 타겟 유전자 편집 시스템을 적용하여 HIV 감염에 대한 세포 내 방어 기능을 제공했습니다. 안정적으로 발현되는 타겟 유전자 편집 시스템을 삽입함으로써 잠복성 HIV를 파괴하고 세포주에 HIV 감염에 대한 장기 내성을 부여할 수 있었습니다. (Liao et al 2015)
30년 이상 동안 연구자들은 HIV를 치료할 방법을 찾아왔습니다. 이제 타겟 유전자 편집과 같은 게놈 편집 기술의 힘으로 치료가 가능할 수 있습니다.
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참고 문헌
- Ebina H, Misawa N, Kanemura Y, Koyanagi Y. (2013) Harnessing the 타겟 유전자 편집 system to disrupt latent HIV-1 provirus. Scientific Reports,3:2510
- Hu W, Kaminski R, Yang F, Zhang Y, Cosentino L, Li F, Luo B, Alvarez-Carbonell D, Garcia-Mesa Y, Karn J, Mo X, Khalili K. (2014) RNA-directed gene editing specifically eradicates latent and prevents new HIV-1 infection. PNAS, 111:11461-6.
- Mandal PK, Ferreira LM, Collins R, Meissner TB, Boutwell CL, Friesen M, Vrbanac V, Garrison BS, Stortchevoi A, Bryder D, Musunuru K, Brand H, Tager AM, Allen TM, Talkowski ME, Rossi DJ, Cowan CA. (2014) Efficient ablation of genes in human hematopoietic stem and effector cells using 타겟 유전자 편집.Cell Stem Cell, 15:643-52.
- Liao HK, Gu Y, Diaz A, Marlett J, Takahashi Y, Li M, Suzuki K, Xu R, Hishida T, Chang CJ, Esteban CR, Young J, Izpisua Belmonte JC. (2015) Use of the 타겟 유전자 편집 system as an intracellular defense against HIV-1 infection in human cells. Nature Communications, 6:6413
