KAIST 김진우 교수팀, 세계최초로 손상 시력 회복 망막 치료제 개발

망막 재생 억제 단백질 찾아내고 제거하는 법 찾아
창업기업 (주)실리아즈 통해 2028년 임상시험 목표

왼쪽부터 KAIST 생명과학과 김무성 박사과정, 김진우 교수, 이은정 박사. KAIST 제공

KAIST 생명과학과 김진우 교수 연구팀이 세계 최초로 이미 손상된 시력을 회복할 수 있는 망막 치료제를 개발했다. 전 세계 3억 명 이상이 다양한 망막질환으로 시력 상실 위험에 놓인 가운데 2028년 임상을 목표로 하고 있다.

KAIST는 김진우 교수 연구팀이 망막 신경 재생을 통해 시력을 회복할 수 있는 치료법을 개발했다고 30일 밝혔다.

연구팀은 망막 재생을 억제하는 프록스원(PROX1) 단백질을 차단하는 물질을 질환 모델 생쥐의 눈에 투여해 망막 조직의 신경 재생과 시력 회복을 유도하고 그 효과가 6개월 이상 지속된 것을 확인했다. 이번 연구는 포유류 망막에서 장기간 신경 재생을 유도한 세계 첫 사례다.

포유류의 망막은 한 번 손상되면 재생되지 않는 것으로 알려졌다. 어류 등 변온동물은 망막 손상 시 망막 내부에 존재하는 '뮬러글리아'라는 세포가 신경전구세포로 역분화한 후 새로운 신경세포를 생성하지만 인간과 같은 포유류는 이 기능이 없다.

김진우 교수 연구팀은 포유류 뮬러글리아 세포의 역분화를 억제하는 인자로 '프록스원'(PROX1)이라는 단백질을 발견했다. 생쥐의 망막 내 뮬러글리아에는 축적되지만 망막 재생이 활발한 어류의 뮬러글리아에는 축적되지 않았다. 또 뮬러글리아에 있는 프록스원은 내부에서 생성된 것이 아니라 주변의 신경세포가 분해하지 못하고 분비한 것을 뮬러글리아가 받아들인 것도 확인했다.

연구팀은 이러한 프록스원 단백질의 이동에 착안해 신경세포에서 분비된 프록스원이 뮬러글리아에 도달하기 전에 세포 외부에서 제거해 뮬러글리아의 신경재생 능력을 복원하는 방법을 개발했다. 프록스원에 결합하는 항체를 활용하는 것으로, 기존 항체들보다 뛰어난 결합력을 보였다.

이 프록스원 중화항체를 투여한 질환 모사 생쥐 망막에선 신경 재생이 활발히 일어났으며 선천성망막퇴행성질환 생쥐 망막에 유전자 치료제 형태로 전달하면 지속적인 신경세포의 생성과 시력 회복이 6개월 이상 유지됐다.

이 연구는 교원 창업기업 (주)셀리아즈가 2028년 임상시험 돌입을 목표로 추가 개발을 하고 있다. (주)셀리아즈는 김진우 교수가 연구실 벤처로 창업한 교원 창업기업이다.

연구 논문 1저자로 참여한 (주)셀리아즈 이은정 박사는 "프록스원 중화항체의 효능을 개선하는 작업이 마무리돼 곧 여러 동물을 이용한 시력 회복 효능과 안전성 평가를 마친 후 망막질환자에 투요하는 것을 목표로 하고 있다"며 "적절한 치료제가 없어 실명 위험에 노출된 환자들에게 실질적 도움이 되도록 연구를 진행하겠다"고 말했다. 임효인 기자