[AAV] 5편 : AAV의 활용 – 실험실과 임상에서 다재다능한 유전자 전달 도구

 

 

 

AAV는 단순한 유전자 운반체가 아니에요. 

 

 

높은 안정성, 낮은 면역 반응, 다양한 세포 특이성 덕분에 실험실 연구와 유전자 치료 분야에서 엄청나게 인기 있는 도구예요. 이번 글에서는 AAV가 실제로 어떤 실험에 쓰이는지, 그리고 사람을 대상으로 하는 임상 연구에서 어떻게 활용되고 있는지 자세히 알아볼게요.

실험실에서 AAV가 쓰이는 대표 분야

 

 

1. 유전자 발현 실험

AAV는 특정 유전자를 안정적으로 세포에 전달할 수 있어서, 실험자가 원하는 단백질을 발현시키는 데 자주 사용돼요. 특히 1회 감염으로도 오랜 시간 발현이 유지되기 때문에, 세포주뿐만 아니라 동물 모델에서도 효율적이에요.

 

2. 신경과학

AAV는 뇌 조직에서도 잘 작동하기 때문에, 신경과학 연구에서 특히 인기가 많아요. 특정 뇌 부위나 뉴런 종류에 유전자를 발현시키기 위해, 특정 프로모터와 AAV 캡시드 서브타입을 조합해서 정밀하게 타겟팅할 수 있어요.

예를 들어, 신경세포에만 발현되는 Synapsin promoter를 사용하거나, AAV9 같은 신경 친화적 serotype을 활용해요.

 

3. CRISPR/Cas 시스템 전달

AAV는 작은 크기의 유전물질만 실을 수 있어서, 보통은 SaCas9처럼 작은 크리스퍼 효소를 실어보내거나, guide RNA를 따로 AAV에 담아 감염시키는 식으로 많이 써요. 유전자 편집을 안정적으로 하고 싶을 때 AAV는 매우 강력한 도구예요.

 

4. Optogenetics, Chemogenetics

빛이나 화학 물질로 세포를 조절하는 최신 신경기술인 옵토제네틱스(optogenetics)나 케모제네틱스(chemogenetics) 실험에서도 AAV는 핵심 역할을 해요. 빛에 반응하는 채널 단백질(예: ChR2)이나 Designer Receptor를 신경세포에 발현시킬 때 AAV가 아주 유용해요.

 

반응형

임상에서의 AAV 활용 – 유전자 치료의 희망

 

 

 

AAV는 병원에서도 주목받는 유전자 전달 벡터예요. 그 이유는 간단해요.

병원체가 아니고,

숙주 게놈에 잘 삽입되지 않아 발암 위험이 적고,

표적 세포에서 안정적으로 단백질을 만들 수 있기 때문이죠.

 

대표적인 AAV 기반 유전자 치료제는 다음과 같아요.

Luxturna

유전성 망막질환 치료제. RPE65 유전자를 AAV에 실어 눈에 직접 전달해요.

Zolgensma

척수성 근위축증(SMA) 치료제. SMN 유전자를 전신에 전달하는 방식이에요.

 

이처럼 AAV 기반 치료제는 신경계, 눈, 간, 근육 등 다양한 조직에 유전자를 안정적으로 전달하면서 실제 환자 치료에 사용되고 있어요.

 

주의할 점과 한계는?

물론 AAV에도 단점은 있어요.

약 4.7kb 이하의 작은 유전자만 실을 수 있다는 점,

반복 감염 시 면역 반응이 생길 수 있다는 점,

어떤 조직은 감염이 잘 안 되는 serotype도 있다는 점 등이에요.

 

그래서 연구자들은 새로운 캡시드 변형이나 세포 특이적 프로모터, dual-AAV 시스템 등을 개발해 이런 한계를 극복하려고 노력하고 있어요.

AAV는 실험실에서부터 임상까지 정말 넓은 분야에서 활약 중이에요. 유전자 발현, 편집, 추적까지 전방위적으로 가능하다는 점에서, 생명과학을 하는 연구자라면 반드시 익혀야 할 도구 중 하나예요.

 

 

다음 편에서는, 실제로 AAV를 생산하고 실험할 때 참고할 수 있는 실험적인 팁을 소개해드릴게요.