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RNA 간섭 (RNAi) 요법은 유전자를 표적화하고 변경하는 일종의 생명 공학입니다. 암을 포함하여 다양한 질환을 치료하기 위해 연구되고 있습니다. 2018 년 8 월 FDA는 유전성 트랜스 티 레틴 매개 아밀로이드증 (hATTR 아밀로이드증)이라는 희귀 질환 환자에게 사용하기 위해 Onpattro라는 최초의 RNAi 치료제를 승인했습니다. hATTR은 장기와 조직에 비정상적인 단백질이 축적되어 결국 사지의 감각 상실을 초래할 수 있습니다.배경
RNAi 요법은 유전 적 수준에서 신체 세포에서 자연적으로 발생하는 과정을 활용하여 만들어집니다. 유전자에는 데 옥시 리보 핵산 (DNA)과 리보 핵산 (RNA)의 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 대부분의 사람들은 DNA에 대해 들어 봤고 DNA의 고전적인 이중 가닥 또는 이중 나선 모양을 인식 할 수 있지만 일반적으로 단일 가닥 RNA에 익숙하지 않을 수 있습니다.
DNA의 중요성은 수십 년 동안 알려져 왔지만 최근 몇 년 동안 RNA의 역할에 대해 더 잘 이해하기 시작했습니다.
DNA와 RNA는 함께 작용하여 사람의 유전자가 작동하는 방식을 결정합니다. 유전자는 사람의 눈 색깔을 결정하는 것부터 특정 질병의 평생 위험에 기여하는 것까지 모든 것을 담당합니다. 어떤 경우에는 유전자가 병원성이므로 사람이 상태를 가지고 태어나거나 나중에 발병하게 할 수 있습니다. 유전 정보는 DNA에서 발견됩니다.
RNA는 DNA에 저장되어있는 유전 정보에 대한 "메신저"일뿐만 아니라 특정 정보가 전송되는 방식을 제어 할 수 있습니다. micro-RNA 또는 miRNA라고하는 더 작은 RNA는 세포에서 일어나는 많은 일을 제어합니다. 메신저 RNA 또는 mRNA라고하는 또 다른 유형의 RNA는 특정 유전자에 대한 신호를 끌 수 있습니다. 이것은 그 유전자의 발현을 "침묵"이라고합니다.
메신저 RNA 외에도 연구원들은 다른 유형의 RNA도 발견했습니다. 일부 유형은 특정 단백질 생성에 대한 지침을 켜거나 "증가"하거나 지침을 보내는 방법과시기를 변경할 수 있습니다.
RNA에 의해 유전자가 침묵하거나 꺼지는 것을 간섭이라고합니다. 따라서 자연적으로 발생하는 세포 과정을 활용하는 생명 공학을 개발하는 연구자들은이를 RNA 간섭 또는 RNAi 요법이라고 명명했습니다.
RNAi 요법은 여전히 비교적 새로운 생명 공학입니다. 웜에서이 방법의 사용에 대한 논문을 발표 한 지 10 년이 채되지 않아이 기술을 개발 한 과학자 팀은 2006 년 노벨 의학상을 수상했습니다.
전 세계의 연구자들은 인간에게 RNAi를 사용할 수있는 잠재력을 탐구 해 왔습니다. 목표는 건강 상태를 유발하거나 원인이되는 특정 유전자를 표적으로 삼는 데 사용할 수있는 치료법을 개발하는 것입니다. 이미 이런 방식으로 사용할 수있는 유전자 치료법이 있지만 RNA의 역할을 활용하면보다 구체적인 치료 가능성이 열립니다.
작동 원리
DNA는 이중 가닥으로 유명하지만 RNA는 거의 항상 단일 가닥입니다. RNA에 두 가닥이 있으면 거의 항상 바이러스입니다. 신체가 바이러스를 감지하면 면역 체계가 바이러스를 파괴하려고합니다.
연구원들은 작은 간섭 RNA (siRNA)로 알려진 다른 유형의 RNA가 세포에 삽입 될 때 어떤 일이 발생하는지 탐구하고 있습니다. 이론적으로이 방법은 유전자를 제어하는 직접적이고 효과적인 방법을 제공 할 것입니다. 실제로는 더 복잡한 것으로 판명되었습니다. 연구자들이 직면 한 가장 큰 문제 중 하나는 변형 된 2 가닥 RNA가 세포로 들어가는 것입니다. 신체는 이중 가닥 RNA가 바이러스라고 생각하여 공격을 시작합니다.
면역 반응은 RNA가 제 역할을하는 것을 막을뿐만 아니라 원치 않는 부작용을 일으킬 수도 있습니다.
잠재적 인 이점
연구원들은 여전히 RNAi 요법의 잠재적 인 용도를 발견하고 있습니다. 대부분의 응용 프로그램은 질병, 특히 암과 같이 희귀하거나 치료하기 어려운 질병 치료에 초점을 맞추고 있습니다.
과학자들은 또한이 기술을 사용하여 세포가 작동하는 방식에 대해 더 많이 배우고 인간 유전학에 대한 더 깊은 이해를 개발할 수 있습니다. 연구원은 RNAi 접합 기술을 사용하여 식물을 연구하고 식품을위한 공학 작물을 실험 할 수도 있습니다. RNAi 요법은 특정 바이러스 균주와 같은 특정 병원체와 함께 작동 할 수있는 능력을 제공하기 때문에 과학자들이 특히 희망하는 또 다른 분야는 백신 개발입니다.
단점
RNAi 치료법은 여러 용도로 사용할 수있는 가능성이 있지만 중요한 과제도 제기합니다. 예를 들어, 치료법이 특정 유전자에만 영향을 미치도록 특별히 표적화 될 수 있지만 치료가 "표적을 놓치면"독성 면역 반응이 발생할 수 있습니다.
또 다른 한계는 RNAi 요법이 문제를 일으키는 유전자를 차단하는 데 효과적이라는 것입니다. 그러나 이것이 유전 적 질환이있는 유일한 이유는 아닙니다. 어떤 경우에 문제는 유전자가 활성화되어야하거나 비활성 상태 일 때 꺼지지 않는다는 것입니다. RNA 자체는 유전자를 켜고 끌 수 있습니다. 연구자들이 그 능력을 활용하면 RNAi 치료의 가능성이 확장 될 것입니다.
Onpattro
2018 년 FDA는 Patisiran이라는 약품을 Onpattro라는 브랜드로 판매하도록 승인했습니다. 작은 간섭 리보 핵산 요법 (siRNA)을 사용하는 Onpattro는 FDA의 승인을받은 최초의 신약입니다. 또한 유전성 트랜스 티 레틴 매개 아밀로이드증 (hATTR)이라고하는 희귀 한 유전 질환을 가진 환자를위한 최초의 승인 된 치료법입니다.
전 세계적으로 약 50,000 명이 hATTR을 가지고있는 것으로 알려져 있습니다. 이 상태는 위장 계, 심혈 관계 및 신경계를 포함하여 신체의 여러 부분에 영향을 미칩니다. 유전 적 돌연변이로 인해 간에서 생성 된 트랜스 티 레틴 (TTR)이라는 단백질이 제대로 기능하지 않습니다. hATTR을 가진 사람들은 신체의 다른 부분에이 단백질이 축적되어 증상을 경험합니다.
다른 신체 시스템이 TTR 축적에 의해 영향을받는 경우, hATTR 환자는 설사, 변비 및 메스꺼움과 같은 위장 문제 또는 뇌졸중이나 치매와 유사하게 나타날 수있는 신경 학적 증상을 포함한 다양한 증상을 경험합니다. 심계항진 및 심방 세동과 같은 심장 증상도 발생할 수 있습니다.
hATTR이있는 소수의 성인 환자는 신경계에서 TTR이 축적되어 발생하는 신경 질환 (다발 신경 병증)을 치료하기 위해 특별히 Onpattro를 사용할 수 있습니다.
다발 신경 병증의 증상은 일반적으로 팔과 다리에서 느껴집니다.
Onpattro는 몸에 주입되어 간으로 직접 이동하여 손상된 단백질의 생성을 차단합니다. 말초 신경에서 단백질의 축적을 늦추거나 막음으로써 그 결과로 발생하는 증상 (저림 또는 쇠약과 같은)을 줄이는 것이 목표입니다.
약물을 테스트 할 때 Onpattro를 투여받은 환자는 위약을 투여받은 환자 (약물 없음)에 비해 증상이 개선되었음을 알았습니다. 일부 환자는 홍조, 메스꺼움, 두통 등 주입 요법과 관련된 부작용을보고했습니다.
2019 년 초부터 Onpattro 제조업체 인 Alnylam은 RNAi 요법을 사용하여 FDA 승인을 받기를 희망하는 추가 약물을 개발하고 있습니다.