난치성 유전질환 극복을 위한 새로운 가능성 및 진행성 위암 복강경 수술 우수성 입증

환자 맞춤형 최적 유전자가위 선별 프로그램 개발 

의대 송명재 박사, 김희권 박사, 김형범 교수(약리학)팀이 염기교정 유전자가위의 안전성을 높일 수 있는 실마리를 찾았다. 연구 결과를 담은 ‘Sequence-specific prediction of the efficiencies of adenine and cytosine base editors’는 최근 ‘Nature Biotechnology(IF 36.558)’에 게재됐다.

염기교정 유전자가위는 DNA 절단에 따른 DNA의 변형이 거의 없고, 염기교정 효율 또한 높다. 그러나 염기교정 범위에 표적염기가 2개 이상 있으면 원치 않는 다른 염기의 편집이 일어나 또 다른 변이를 발생시킬 가능성이 있어 활용이 쉽지 않았다. 

연구팀은 다양한 염기교정 유전자가위를 적용했을 때 교정 결과를 예측할 수 있는 프로그램(DeepBaseEditor)을 개발해 이런 난점을 극복할 가능성을 열었다. 여러 염기교정 유전자가위를 만들고 각각의 효율과 결과물의 빈도에 대한 빅데이터를 확보해 딥러닝으로 분석한 결과물이다. 이로써 질환에 따라 효율과 정확성이 높을 것으로 예상되는 최적의 염기교정 유전자가위를 선별하는 것이 가능해졌다.

연구팀은 개발한 프로그램을 활용해 염기교정 유전자가위를 적용할 시 긍정적인 교정 결과를 얻을 수 있는 질환을 구분해냈다. 23,479개의 점돌연변이 유전질환 중 염기교정 범위 내 표적염기가 1개이면서 효율이 높을 것으로 예상돼, 염기교정 유전자가위로 유전자 편집을 시도해볼 수 있는 질환을 1차 선별해냈다. 낭포성 섬유증(cystic fibrosis) 등 3,058개가량의 점돌연변이 유전질환이 이에 포함됐다.

연구팀은 또한 염기교정이 일어날 수 있는 범위에 표적염기가 2개 이상 존재하지만, 유전자가위 활용이 가능할 것으로 기대되는 질환도 분류해냈다. 염기교정 범위 안에 표적염기가 복수로 존재하는 점돌연변이 유전질환 약 19,505개 중 약 4,274개의 유전자에 대해 추가 변이가 발생할 확률이 낮다는 점을 밝혀내 염기교정 유전자가위 사용이 가능함을 밝혔다.

김형범 교수는 “이번 연구로 염기교정 유전자가위 선별은 물론 염기교정 결과까지 예측이 가능해져 최적의 유전자가위를 선별하는 데 많은 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.”면서 “추후 심화 연구를 진행해 많은 유전질환 환자를 위한 새로운 가능성을 열게 되길 바란다.”고 말했다.

진행성 위암도 복강경이 개복 수술보다 우수

의대 형우진 교수(외과학)가 제1저자로 김형일 교수(외과학)와 함께 조기 위암과 진행성 위암에서 개복 수술과 복강경 수술의 예후를 비교한 ‘Long-Term Outcomes of Laparoscopic Distal Gastrectomy for Locally Advanced Gastric Cancer: The KLASS-02-RCT Randomized Clinical Trial’ 연구가 최근 ‘Journal of Clinical Oncology(IF 32.956)’에 게재됐다. 

연구 결과 진행성 위암에서도 복강경 수술이 개복 수술에 비해 합병증이 적고 재발률은 동일한 것으로 나타났다.

이번 연구는 세브란스병원과 아주대병원 등 13개 의료기관 20명의 외과 의사로 구성된 대한복강경위장관연구회(KLASS) 연구팀이 10년에 걸쳐 진행한 대규모 전향적 3상 비교 임상 연구의 최종 결과다. 연구팀은 2011년 11월부터 2015년 4월까지 복강경 수술을 받은 492명, 개복 수술을 받은 482명을 무작위로 선정해 환자의 수술 예후를 분석했다. 

연구 결과 초기 합병증 발생률이 복강경 수술 환자의 경우 15.7%, 개복 수술 환자의 경우 23.4%로 나타났고, 후기 합병증 발생률은 복강경 수술 환자의 경우 4.7%, 개복 수술 환자의 경우 9.5%로 복강경 수술 이후 합병증 발생 확률이 개복 수술 후에 비해 유의미하게 낮은 것으로 나타났다. 특히 후기 합병증에서 수술 후 장 폐쇄율의 경우에도 복강경 수술의 경우 2%, 개복 수술의 경우 4.4%로 분석됐다.

수술 후 3년 무재발률의 경우에는 복강경 수술이 80.3%, 개복 수술이 81.3%로 큰 차이가 없는 것으로 조사됐다.