DMD 약물 개발의 전환점: Sarepta 동향과 DMD 마우스 모델의 전임상 활용
Sarepta 최신 동향으로 보는 DMD 치료제 개발의 현재
2026년 1월 26일, Sarepta Therapeutics는 DMD 유전자 치료제 Elevidys의 3상 임상 3년 추적 결과가 긍정적이었다고 발표했습니다. 투여 후 환자의 기능 저하 속도는 70% 감소했으며, 새로운 치료 관련 안전성 신호는 관찰되지 않았다고 보고되었습니다. 이 결과는 안전성 이슈로 흔들렸던 DMD 유전자 치료 분야에 조심스럽지만 의미 있는 긍정적 신호를 제공했습니다.
DMD 치료제 개발의 수십 년 역사는 도전과 돌파의 연속이었습니다. Sarepta는 ASO 치료부터 AAV 유전자 치료까지 이 분야의 주요 참여자였으며, 그 개발 궤적은 DMD 약물 개발 역사의 축소판이라고 할 수 있습니다.
그림 1. DMD 약물 개발의 경로.
기존 스테로이드 치료: 환아에게 더 많은 시간을 제공하는 기반 치료
Duchenne Muscular Dystrophy(DMD)는 DMD 유전자 변이로 인해 dystrophin이 거의 완전히 결핍되는 X-연관 중증 신경근 유전질환입니다. 골격근과 심근의 진행성 퇴행, 비가역적인 근기능 상실이 핵심 병리이며 주로 남아에게 발생합니다. 전 세계 남아 출생아 기준 발생률은 약 1/3,500–1/5,000으로 알려져 있으며, 전 세계 환자 수는 30만 명 이상, 연간 신규 진단 사례는 2만 건을 넘는 것으로 보고됩니다.
그림 2. DMD의 질병 진행 [1].
DMD 치료 초기에는 질환 진행을 근본적으로 차단하기보다는 증상을 완화하고 기능 저하를 늦추는 치료가 중심이었습니다. 대표 약물인 Deflazacort(Emflaza®)는 근력 저하 진행을 늦출 수 있지만 성장 지연, 골다공증 등 부작용이 문제가 됩니다. 또한 nonsense 변이 환자를 대상으로 한 Ataluren(Translarna™)은 임상시험 결과에 대한 논란으로 유럽의약품청에서 허가 갱신이 인정되지 않았으며, 미국 FDA에는 재제출된 신청이 심사 중이고 2026년 초 결과가 예상된다고 제시되었습니다 [2].
최근에는 dissociative steroid인 Vamorolone(Agamree®)이 기존 스테로이드의 근육 보호 효과를 유지하면서도 주요 부작용을 줄이는 치료 옵션으로 주목받고 있습니다. 미국, 유럽, 중국 등 여러 국가에서 허가되었으며, DMD 기반 치료 선택지는 점차 확대되고 있습니다.
그림 3. 기존 스테로이드 prednisolone과 vamorolone의 작용 기전 비교 [3].
ASO 치료의 부상: exon skipping 기반 타겟 치료
분자생물학 기술이 발전하면서 2016–2020년 DMD 약물 개발은 중요한 전환점을 맞았습니다. 그 중심에는 antisense oligonucleotide(ASO) 치료가 있었습니다. Sarepta가 개발한 EXONDYS 51(Eteplirsen)은 2016년 미국 FDA의 가속 승인을 받아 exon 51 skipping이 가능한 DMD 환자 치료에 사용되었으며, 이는 DMD를 대상으로 한 최초의 ASO 약물로 평가됩니다.
ASO 치료는 전사 산물의 splicing 과정에 작용해 변이가 포함된 exon을 건너뛰도록 유도하고, 부분적으로 기능하는 dystrophin 발현 회복을 목표로 합니다. Sarepta는 이후 2019년 VYONDYS 53(Golodirsen), 2021년 AMONDYS 45(Casimersen)를 출시하며 적용 가능한 변이 유형을 확대했습니다.
그러나 초기 ASO 약물은 평생 매주 정맥 투여가 필요하고 치료 비용과 순응도 부담이 크며, 임상적 유효성을 둘러싼 논란도 있었습니다. AMONDYS 45와 VYONDYS 53은 3상 임상시험에서 운동 기능의 유의한 개선을 보이지 못한 것으로 제시되어, ASO 치료의 실제 임상 가치에 대한 엄밀한 평가 필요성을 보여주었습니다 [4].
현재 ASO 개발은 더 높은 전달 효율과 지속적인 약효를 목표로 발전하고 있습니다. Wave Life Sciences의 exon 53 skipping 후보물질은 2026년 NDA 제출이 예정되어 있습니다 [5]. 또한 Dyne의 z-rostudirsen과 Novartis가 인수한 Avidity의 del-zota는 TFR1을 타겟하는 단클론항체 운반체를 이용해 근육세포로의 정밀 전달을 구현하는 접근법입니다. 이를 통해 초기 치료법 대비 dystrophin 발현 수준이 약 10배 향상된 것으로 제시되었습니다. del-zota는 exon 44, z-rostudirsen은 exon 51 skipping을 대상으로 하며, del-zota는 2025년 11월 미국 FDA 승인 Managed Access Program을 시작했습니다 [6-8].
그림 4. Avidity Biosciences가 공개한 del-zota 구조 및 작용 기전 [8].
AAV 유전자 치료의 기대와 안전성 과제
ASO 치료가 발전하는 동시에 AAV 기반 유전자 치료는 DMD 분야에서 “1회 투여 장기 효과”를 기대하게 하는 핵심 기술로 부상했습니다. Sarepta의 Elevidys(SRP-9001)는 2023년 6월 22일, 4–5세 보행 가능 DMD 소아를 대상으로 미국 FDA 승인을 받아 DMD 분야 최초의 1회 투여 유전자 치료제가 되었습니다.
Elevidys는 짧아진 dystrophin(mini-dystrophin) 유전자를 AAV 벡터에 탑재하고 단회 정맥 투여를 통해 근육에서 부분 기능을 가진 재조합 단백질을 발현하도록 설계되었습니다. DMD 유전자가 매우 커 일반적인 바이러스 벡터에 담기 어렵다는 문제에 대해, mini-dystrophin 전략은 중요한 해결책으로 기대되었습니다.
하지만 임상 개발 과정에서 안전성 이슈도 나타났습니다. 2025년 Elevidys 투여 후 급성 간부전으로 인한 사망 사례가 보고되었고, FDA는 적용 대상을 4세 이상 보행 가능 환자로 제한하며 black box warning을 추가했습니다 [9]. 또한 Pfizer의 DMD 유전자 치료 후보 Fordadistrogene movaparvovec에서도 2024년 2상 임상 중 심정지로 인한 사망 사례가 보고되었으며, 앞선 1b상 연구에서도 16세 환자가 심인성 쇼크로 사망한 사례가 있었습니다. 이러한 사례는 AAV 유전자 치료의 가능성과 함께 면역 반응, 장기 독성, 안전성 평가의 중요성을 다시 보여줍니다.
이후 Sarepta는 sirolimus를 포함한 강화 면역억제 요법을 개발해 치료 후 간 손상 위험을 낮추는 전략을 제시했습니다. 2026년 1월 26일 공개된 Elevidys 3상 3년 결과에서는 환자의 기능 저하 속도가 70% 감소했고, 새로운 치료 관련 안전성 신호가 관찰되지 않은 것으로 보고되었습니다 [10].
새로운 모달리티와 DMD 모델의 중요성
ASO와 AAV 유전자 치료 외에도 DMD 분야에서는 다양한 혁신 치료 전략이 탐색되고 있습니다. Capricor Therapeutics가 개발 중인 심장 세포 치료 Deramiocel은 DMD 관련 심근병증을 대상으로 합니다. DMD 관련 심근병증은 환자 사망의 주요 원인 중 하나이며, 2025년 말 공개된 3상 결과에서는 상지 기능 저하를 54%, 심장 기능 저하를 91% 늦춘 것으로 제시되었습니다. 2026년 허가 신청이 예상됩니다 [11].
DMD 치료제 개발이 어려운 이유는 DMD 유전자가 사람에서 가장 큰 유전자 중 하나이며 변이 유형이 다양하고 위치가 넓게 분포하기 때문입니다. 또한 근육 조직의 생리적 장벽은 약물 전달에도 큰 도전 과제가 됩니다. 따라서 DMD 병리와 치료 반응을 재현할 수 있는 동물 모델은 타겟 검증, 약물 효능 평가, 안전성 평가, 임상 신청용 데이터 확보에 필수적인 도구입니다.
고전적 모델: mdx 마우스
mdx 마우스는 가장 널리 사용되는 DMD 모델 중 하나입니다. Dmd 유전자에 Q995X nonsense 변이(p.Q995*)가 존재해 짧고 기능이 없는 단백질이 생성되고 dystrophin이 결핍됩니다. 사람 DMD와 유사한 병리를 나타내므로 기초 연구와 초기 약물 스크리닝에 유용하지만, 질환 진행이 비교적 느리고 사람 DMD의 중증도를 완전히 반영하지 못한다는 한계가 있습니다.
인간화 모델: 임상에 가까운 평가 시스템
DMD 인간화 모델은 사람 DMD 유전자 영역을 도입하거나 치환해 사람 서열에 의존하는 ASO와 유전자 치료 후보의 평가에 적합한 모델입니다. 예를 들어 hDMDdel52/mdx 모델은 BioMarin, Sarepta 등 주요 기업에서 ASO 치료의 전임상 테스트에 활용되었으며, 일부 실험 데이터는 임상 신청에 직접 활용될 수 있다고 제시되었습니다 [12-13].
Cyagen은 다양한 배경의 mdx 모델, 여러 exon 영역을 포함하는 DMD 인간화 모델, 그리고 근육 지향성 전달 타겟인 TFR1과 호환되는 모델을 제공하고 있습니다. 이 모델들은 차세대 ASO, AAV, 항체-올리고핵산 복합체 등 다양한 치료 전략의 전임상 평가를 지원할 수 있습니다.
Cyagen의 DMD 마우스 모델 포트폴리오
아래는 Cyagen이 제공하는 일부 DMD 관련 마우스 모델입니다. 제품명에서 각 MouseAtlas 페이지로 이동할 수 있습니다.
| 제품 번호 | 제품명 | 계통 배경 |
|---|---|---|
| C001518 | DMD-Q995* | C57BL/6 |
| C001773 | DMD-Q995*(DBA2;B6) | DBA2;B6 |
| I001224 | hDMD(E8-30) | C57BL/6 |
| C001775 | hDMD(E49-53) | C57BL/6 |
| C001881 | hDMD(E49-53)-Del(E50) | C57BL/6 |
| C001595 | hTFRC/hDMD(E49-53) | C57BL/6 |
| C001596 | hTFRC/hDMD(E8-30) | C57BL/6 |
표 1. Cyagen의 일부 DMD 동물 모델
결론
DMD 치료는 기존 스테로이드 기반 진행 억제에서 ASO exon skipping, AAV 유전자 치료, 세포 치료로 확장되어 왔습니다. Sarepta의 개발 궤적은 이 분야가 희망과 좌절을 반복하면서도 지속적으로 진화해 왔음을 보여줍니다. 안전성 모니터링, 치료 접근성, 아직 치료 옵션이 제한적인 변이 유형 등 해결해야 할 과제는 남아 있습니다. 그러나 기초 연구의 발전, 전달 기술의 고도화, 임상에 가까운 전임상 모델의 구축을 통해 DMD 치료는 더 정밀한 단계로 나아가고 있습니다.
적절한 질환 모델을 선택하는 것은 DMD 치료제 개발의 중요한 출발점입니다. Cyagen의 mdx 및 인간화 DMD 모델은 질환 기전 연구부터 전임상 연구, 약물 효능 평가까지 차세대 치료법 개발을 지원하는 기반 도구로 활용될 수 있습니다.
원스톱 마우스 모델 검색 플랫폼: MouseAtlas
MouseAtlas는 KO 마우스부터 인간화 마우스까지, 유전자명이나 제품 모델명으로 검색할 수 있는 플랫폼입니다. 생체 마우스 여부와 정자 동결 보존 상태, 실시간 재고 현황, 검증 데이터, 상세 설명을 직관적으로 확인할 수 있으며 직접 주문도 가능합니다. 사내 제품 관리 시스템과 연동되어 최신 정보가 지속적으로 업데이트되고 있으며, 현재 39,000종 이상의 모델 마우스를 수록하고 있습니다. 연구자에게 매우 유용한 원스톱 솔루션입니다.
싸이아젠(Cyagen) 소개
Cyagen Biosciences Inc.는 2006년에 의약품 개발 수탁연구기관 및 세포 관련 제품 제조기업으로 설립되었습니다. 현재 전 세계적으로 1,000명 이상의 직원이 근무하고 있습니다. 본사는 미국 캘리포니아 실리콘밸리에 있으며, 중국 쑤저우와 광저우에 생산 거점을 두고 있습니다. 2016년에는 일본 지사인 사이아젠 주식회사를 설립했습니다. 싸이아젠(Cyagen)은 유전자 변형 동물모델 제작 분야의 선도 기업으로서 합리적인 가격대의 고품질 시약과 연구 도구를 제공하고 있습니다. 또한 마우스 모델 제공뿐 아니라 안과, 신경과학, 종양면역 등 다양한 분야에서 CRO 서비스도 제공하고 있습니다. 당사는 유전질환 연구를 지원하고 유전자치료제 개발을 촉진하는 것을 목표로 하고 있습니다.
FAQ: DMD 약물 개발과 모델 선택
DMD 연구에서 mdx 마우스는 어떻게 활용되나요?
mdx 마우스는 Dmd 유전자의 Q995X nonsense 변이로 인해 dystrophin이 결핍되는 대표적인 DMD 모델입니다. 사람 DMD와 유사한 병리를 보여 초기 약물 효능 평가와 질환 기전 연구에 활용되지만, 사람 DMD보다 질환 진행이 완만하다는 한계가 있습니다.
DMD 인간화 마우스 모델이 ASO 평가에서 중요한 이유는 무엇인가요?
ASO는 타겟 염기서열에 대한 의존성이 높기 때문에 사람 DMD 서열을 포함한 모델이 exon skipping 효율과 dystrophin 발현 회복을 임상에 가까운 조건에서 평가하는 데 적합합니다.
hTFRC와 DMD 모델을 함께 사용하는 의미는 무엇인가요?
TFR1 매개 근육 지향성 전달을 활용하는 차세대 ASO 또는 항체-올리고핵산 복합체를 평가할 때, 인간 TFRC와 인간 DMD 영역을 결합한 모델은 전달 효율과 약물 효능을 동시에 검증하는 데 유용합니다.
DMD AAV 유전자 치료 개발에서 전임상 모델에 필요한 요소는 무엇인가요?
micro-dystrophin 또는 mini-dystrophin 발현, 근육 기능, 심근 영향, 면역 반응, 안전성을 통합적으로 평가할 수 있어야 합니다. 임상 안전성 이슈를 고려해 적절한 질환 배경과 투여 경로를 갖춘 모델을 선택하는 것이 중요합니다.
DMD 치료제 개발에서 여러 모델을 구분해 사용해야 하는 이유는 무엇인가요?
DMD는 변이 위치와 치료 모달리티가 다양하며 ASO, AAV, 세포 치료마다 평가해야 할 약효 지표와 전달 과제가 다릅니다. 따라서 mdx 모델, 특정 exon 영역 인간화 모델, 전달 타겟과 호환되는 모델을 연구 목적에 맞게 선택해야 합니다.
참고문헌
[1] Łoboda A, Dulak J. Cell therapy for Duchenne muscular dystrophy: promises, challenges, and controversies. Cell Mol Life Sci. 2025 Oct 11;82(1):356.
[2] European Medicines Agency. Translarna: EMA re-confirms non-renewal of authorisation of Duchenne muscular dystrophy medicine. 2024 Oct 18.
[3] D'Ambrosio ES, Mendell JR. Evolving Therapeutic Options for the Treatment of Duchenne Muscular Dystrophy. Neurotherapeutics. 2023;20(6):1669-1681.
[4] Sarepta Therapeutics, Inc. Sarepta Therapeutics announces third quarter 2025 financial results and recent corporate developments, including completion of its confirmatory study, ESSENCE. 2025 Nov 3.
[5] Wave Life Sciences Ltd. Wave Life Sciences announces positive data from FORWARD-53 clinical trial in DMD. 2025 Mar 26.
[6] Dyne Therapeutics, Inc. Pipeline. Updated 2026 Jan 13.
[7] Avidity Biosciences, Inc. Avidity Biosciences announces U.S. Managed Access Program for del-zota in DMD44. 2025 Nov 19.
[8] Stahl M, et al. AOC 1044 as a novel therapeutic approach for DMD patients amenable to exon 44 skipping. 2024 MDA Clinical & Scientific Conference.
[9] U.S. Food and Drug Administration. FDA approves new safety warning and revised indication that limits use for Elevidys following reports of fatal liver injury. 2025 Nov 14.
[10] Sarepta Therapeutics, Inc. Sarepta announces positive topline three-year EMBARK results showing ELEVIDYS significantly slows disease progression. 2026 Jan 26.
[11] Capricor Therapeutics, Inc. Capricor Therapeutics provides regulatory update on deramiocel BLA following FDA review of HOPE-3 topline data. 2026 Jan 20.
[12] Oppeneer T, et al. Targeting a Novel Site in Exon 51 with Antisense Oligonucleotides Induces Enhanced Exon Skipping in a Mouse Model of Duchenne Muscular Dystrophy. Nucleic Acid Ther. 2025;35(2):68-80.
[13] Braunreiter K, et al. Characterization of a humanized mouse model of Duchenne muscular dystrophy to support the development of genetic medicines. Dis Model Mech. 2025;18(10):dmm052182.
