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학술자료 1 - 퇴행성 망막 질환이란?
죠나단	2012/05/12	986
퇴행성 망막 질환이란? 1. 퇴행성 망막 질환이란? 퇴행성 망막질환 (Degenerative Retinal Disease -RD) 이란, 망막과 관련된 유전자가 변이됨으로서 망막의 세포가 죽어가는 세포사 (Appotosis) 질환을 일컫는다. 이러한 망막세포의 죽음은 시각이 손상되는 원인이 되며, 말기에 이르면 실명의 단계에 돌입할 수 있다. 퇴행성 망막질환은 대표적으로 황반변성 질환(AMD), 망막색소 변성증(RP), 그리고 스타가르트 질환을 포함하며, 또한 청각 장애를 동반하는 어셔 질환이나 바뎃 비들 질환과 같은 다수의 신드롬 형 망막 질환들이 있으며, 망막의 가장 하부층에서 발생하는 맥락막 이영양증을 포괄한다. 이와같은 질환들은 망막의 여러 세포층 중에서 특히 빛을 전기신호로 바꾸는 광수용체층 (Photoreceptor), 그리고 이들 광수용체 세포에 영양을 공급하고 신진대사 기능을 맡고 있는 망막 색소상피층 (RPE 층) 그리고 하부 혈관층인 맥락막에서 발병하는 퇴행성 질환들로 구분할 수 있다. 각 층에 속해있는 망막 세포들은 세포 핵 속에 존재하는 관련 유전자들에 의해 세포내에서 필요한 생체 단백질들을 만들어 내는데, 만일 유전자가 변이되었다면 정상 단백질 생산이 불가능해질 것이다. 이러한 비정상적인 단백질은 세포내에서 사용되지 못하고 쌓이게 되는데, 이것이 원인이 되어 세포는 죽어가게 되고 결국은 질환으로 발병된다. 또한 앞에서 언급한 망막의 세포층 사이에서는 산소, 레티놀, DHA 등과 같은 영양 물질의 공급 및 순환, 노폐물의 처리, 대식세포 기능 등 상호 밀접한 관계를 가지고 있다. 그런데 만일 어느 한 세포층의 기능 이상은 최종적으로 시각을 만들어내는 광수용체에 영향을 미치게 된다. 이처럼 자기 세포 내부의 변이 유전자에 의한 세포 죽음과 이웃한 세포층들 간의 상호 작용 등이 퇴행성 망막 질환의 연구에 매우 중요한 과제가 되어왔다. 그동안 국내 의학계에서는 이러한 질환들이 아직까지도 정확한 원인을 밝혀내지 못한 바, 그로인해 마땅한 치료 방법이 없다고 말하고 있다. 그러나 국제적으로는 2000년도 이르러 인간 유전자 연구가 활발해지면서, 망막세포 분야 에도 매년 수천만 달러의 이상의 연구 기금들이 투입되어 2005년도 이후 부터는 획기적인 연구 성과들이 발표되고 있다. 이러한 성과를 바탕으로 망막 질환에 관련된 변이 유전자들이 발견되고, 병인학적 메카니즘이 하나씩 규명됨으로서, 각 질환별 치료가 가능한 시대가 가까이 왔음은 매우 기쁜 일이라 하겠다. 2. 퇴행성 망막질환과 유전자 분석의 중요성 이러한 국제적인 연구 덕분에 현재까지 퇴행성 망막질환에 관련될 것으로 짐작되는 유전자 300개 중 180여개가 (약 60%) 학계에 규명된 바 있으며, 매년 추가적인 연구를 통하여 나머지 관련 유전자들도 조만간 밝혀질 것이라 전망된다. 이러한 유전자의 연구는 DNA의 분석을 통하여 세포 차원에서 질환의 원인을 밝혀낼 수 있을 뿐만 아니라, 치료 약물의 개발과 환자를 대상으로 한 분자적 진단 (Molecular Diagnosis) 을 가능케 할 것이다. 예를들어 퇴행성 망막 질환 중에서 망막색소 변성증의 경우, 2011년 현재까지 이미 52개의 원인 유전자들이 발견하였고, 이러한 발견을 통하여 세포내 기능과 역할이 학술적으로 규명되었다. 과학자들은 알피 질환에 관여하고 있는 변이 유전자가 약 80개로 추정하고 있어 앞으로도 추가적인 연구를 통하여 나머지 변이 유전자들을 찾아내는 노력도 계속하고 있다. 결국 이러한 관점에서 살펴보건데, 알피 질환은 시세포인 광수용체가 죽어가는 질환이지만 80 종류의 유전자에 의한 서로 다른 질환이라는 사실을 우리는 명백히 해야 할 것이다. 한편 이렇게 밝혀진 유전자들은 아래와 같이 질환의 치료와 예방에 커다란 도움을 주게 될 것이다. 첫째, 유전자 치료의 시대가 열리고 있다. 2007 년도 조기 발병형 알피의 일종인 LCA 질환(유전자 RPE-65의 변이로 발병)이 유전자 치료에 최초로 성공을 거둔 바 있었다. 따라서 이 유전자와 관련된 알피 질환자들은 향후 유전자 치료 임상의 대상자가 될 수 있고, 치료가 상용화 될 경우 더 이상 알피 질환으로 고통받을 이유가 없다. 또한 스타가르트와 어셔 신드롬 등은 LCA 질환에 이어서 금년 중으로 국제적인 유전자 치료 임상에 들어갈 예정이어서 조만간 임상의 성공 결과를 기대해 볼 수 있다. 둘째, 질환의 원인을 밝혀내고 치료에 유효한 약물을 개발할 수 있다. 최근 미국에서는 타 질환에서 사용되고 있는 약물 중에서 퇴행성 망막질환의 치료에 유효할 것으로 짐작되는 약물들을 찾아내는 중이다. 만일 이러한 약물들이 발견될 경우에는, 이미 상용화된 약이어서 별도의 임상 기간이 필요치 않아 즉각적인 처방이 가능한 장점이 있다. 금년도 미국 실명퇴치 재단은 국립 안과연구소와 함께 첨단 초고속 약물 탐색 장비를 갖추고 알피와 황반 변성질환 등을 대상으로 하는 치료 약물을 발굴하고자 미국 국회에서 설명회를 개최한 바 있었다. 셋째, 원인 유전자의 분석을 통한 분자적 진단 (Molecular Diagnosis) 과 더불어 맞춤형 의약을 처방할 수가 있다. 최근 알피 질환에 대한 약물의 효능 연구에서, 서로 다른 원인 유전자의 알피는 한가지의 약물에 대해 반드시 동일한 효능을 나타나지 않는다는 학술 보고가 있었다. 이는 질환의 원인이 다르기 때문에 효능의 메카니즘 역시 달라질 수 있다는 뜻이다. 따라서 분자적 진단을 통하여 환자 본인의 원인 유전자를 밝혀내고 그에 따른 맞춤형 의약을 처방하는 일은 향후 퇴행성 망막 질환의 치료에 중요한 기술로 떠오르고 있다. 넷째, 변이 유전자의 파악으로 줄기세포 치료의 표적층을 판별할 수 있다. 2011년도 미국 ACT 생명 공학사는 역사상 최초로 배아로부터 분화시킨 망막 색소상피세포(RPE Cell) 를 사용하여 스타가르트와 황반 변성치료 임상을 개시하였다. 그리고 2012년 3월 임상의 결과는, 안정성을 위주로 하는 임상 1차의 목적을 뛰어넘어 환자의 시력 일부가 회복되는 놀라운 성과를 거두고 있다. 국내에서는 모병원이 관련 세포물질을 도입하여 동일한 임상을 추진할 예정인데, 언론에 따르면 알피질환을 포함한다고 알려져 혼란을 가져온 바 있었다. (이는 알피 질환의 정보 부재에서 나온 병원 측의 실수이다.) 알피 질환은 광수용체(Photorecepter) 세포에서 발생하는 질환으로 RPE층 세포를 복구한다 해서 치료될 수 없다. 특히나 관련 병원이 치료 대상으로 언급한 스타가르트 질환은 미국에서와 같이 유전자 분석에 의한 정확한 진단이 선행될 필요가 있다. 왜냐하면 국내에서는 아직까지 임상 해부학적 자료에만 의존하여, 의사에 따라서는 스타가르트를 알피 질환으로 오진하는 경우가 많았기 때문이다. 협회는 해당 병원이 과학적 진단없이 엉뚱한 질환자를 대상으로 임상을 진행하지 않을 까 심히 우려하고 있다. 따라서 이러한 혼동을 피하고 발병 세포층을 정확히 판단할 수 있는 방법은 오직 유전자 분석을 통한 분자적 진단이라 할 수 있겠다. 3. 실명퇴치 운동을 위한 유전자 분석 사업이란? 이상과 같이, 퇴행성 망막 질환은 여러 가지 다양한 원인 유전자가 산재한 이른바 하나의 복합성 (Complexity) 희귀 질환군이다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이 국내 의학계는 분석 유전자를 기초로 하는 구체적인 질환의 정보마저 없는 실정이다. 더구나 이러한 정보의 부재가 아직까지도 알피 질환을 -원인조차 알 수 없는- 불치 질환으로 방치하고 있는 이유이며, 당분간은 다른 질환으로 오진되거나 혼동하는 일을 피할 수 없게 만들고 있다. 그러나 국제적으로는 이미 약물 치료와 더불어 줄기세포와 같은 포괄적인 치료 기술들이 개발되기 시작하였고, 한편으로는 세부적인 유전자 치료 임상을 준비하고 있으며 원인 유전자 별로 맞춤형 의약 개발도 서두르고 있다. 따라서 협회는 일찍부터 국립 유전자 쎈타와 서울대 안과를 주축으로 하여, 망막 색소변성증의 유전자 분석 사업을 진행해 온 바 있으며, 이 사업은 장차 퇴행성 망막 질환군의 전체로 확장되어야 한다는 의견을 가지고 있다. 이는 장기적으로 국제적 수준의 유전체 분석 기술과 진단 시스템을 구축하는 일이 될 것이며, 더불어 국내적으로는 퇴행성 망막 질환의 연구에 과학적 기반을 제공하고 치료 연구를 독려하기 위함이다.