목차
1. 'Gene therapy' 는 무엇인가?
2. 'Gene therapy' 의 기술
3. 'Gene therapy' 의 현황
4.‘Gene therapy’를 이용한 유전적 질병의 효과적인 치료 방법
5. 'Gene therapy' 의 전망
6.‘Gene therapy’의 윤리적 고려사항
2. 'Gene therapy' 의 기술
3. 'Gene therapy' 의 현황
4.‘Gene therapy’를 이용한 유전적 질병의 효과적인 치료 방법
5. 'Gene therapy' 의 전망
6.‘Gene therapy’의 윤리적 고려사항
본문내용
유전자를 표적으로 하는 직접적인 치료방법은 암의 근본적인 원인을 치료한다는 이론적 장점은 있다. 그러나 이 방법들은 실험실에서는 쉽게 이루어질 수 있을지 모르나, 직경 1cm의 조기 암이 10억 개 정도의 암세포로 구성되어 있음을 감안할 때 효과를 얻기 위해서는 모든 암세포에 유전자가 전달되어야 하는데, 현재의 유전자 전달기술로는 거의 불가능하다. 이와 같은 직접적인 치료방법의 문제점을 극복하고 치료 가능성을 높인 유전자치료법이 면역요법을 이용한 치료법이다.
다음으로 면역요법을 이용한 간접적인 치료방법에 대해 알아보겠다. 몸의 정상 면역 기능을 회복하고자 하는 시도이다. 정상적으로도 우리 몸에서는 끊임없이 외부의 자극에 의하여 돌연변이가 일어나고 있는데, 이상이 생긴 세포는 생체 면역 기능에 의하여 제거되어 암으로의 발전을 막는다. 그런데 암 환자에서는 여러 가지 원인에 의하여 면역기능이 감소되어 있으니 이를 자극하는 물질을 분비하는 유전자를 삽입하여 정상 면역 기능을 회복시켜 발병을 막고자 하는 시도이다.
암세포 자체에 면역 조절물질인 사이토카인을 생산할 수 있는 유전자를 넣어서 환자 자신의 면역반응을 증진시킴으로써 암세포를 파괴하도록 하는 방법이다. 암수술로 제거한 암조직에서 암세포를 분리한 후 리트로 바이러스에 각종 사이토카인 유전자를 삽입하여 분리된 암세포에 넣어준다. 이 유전자치료에 사용되는 사이토카인에는 인터루킨-2, 인터루킨-4, 종양괴사인자, 인터페론 감마 등이 있다. 사이토카인을 이용한 유전자치료는 체외에서 암세포를 조작해야 하기 때문에 개개인 환자로부터 암세포를 얻어야 하는 어려운 문제가 있다. 따라서 많은 환자를 대상으로 하는 보편적인 항암치료 방법으로 적절하지 못하다. 그러나 사이토카인이 암세포를 탐지하여 암세포를 죽일 수 있다는 이론적 장점 때문에 암치료에 있어 이상적인 방법이 될 수 있다.
성공적인 유전자치료를 위해서는 대상 질환을 잘 파악해야하고, 전달할 유전자의 구조와 기능을 잘 알고 있어야 하며, 높은 효율로 유전자를 전달하고, 전달된 유전자의 장기적 발현과 조절이 가능해야 하며, 벡터나 치료유전자에 따른 면역반응이 없거나 제어 가능해야 하며, 전임상연구로 동물실험에서 충분한 안정성과 치료효과가 검증된 후, 잘 설계된 임상시험을 통해 환자에서의 안전성, 치료 가능성, 위약 효과 등이 검증되어야 한다.
5. 'Gene therapy' 의 전망
미생물로부터 사람에 이르기까지 모든 생명체는 그 자신의 생존을 위하여 필요한 모든 정보를 자신의 유전자인 DNA안에 수록하고 있다. 각 유전자의 특징적인 기능은 DNA의 염기서열에 의하여 결정된다. 당뇨병, 치매, 유전질환 뿐만 아니라 암 등 인간에게 발생하는 난치병의 대부분이 유전자인 DNA의 이상으로 밝혀지고 있다. 유전자의 염기서열이 밝혀지고 각 유전자의 기능을 규명하는 작업이 끝나면, 유전자 이상으로 발생하는 암 등 각종 난치병에 대한 치료의 길이 열릴 것으로 기대된다.
암에 있어 유전자치료는 비교적 짧은 시간에 이론적 개념단계에서 임상에 적용된 새로운 분야이다. 아직까지는 확실한 치료효과를 보이지 못했지만 효율적인 벡터(전달체)의 개발, 지속적인 유전자의 발현 및 안전성의 문제가 해결되면, 향후 5년 이내에 최소 1개 이상의 유전자치료법이 표준 치료법의 수준에 도달하여 임상에 이용될 것으로 전망하고 있다. 더 나아가 현재의 의학지식으로는 예방할 수 없었던 수많은 질병들에 있어서 분자의학적인 기전이 보다 더 분명히 밝혀진다면, 이들 질병의 예방을 위해 응용될 가능성도 상당히 높다.
유전자를 전달하는 도구들에 대한 안정성과 효율성이 더욱 강화되어야만 하고, 치료 대상 질환에 대한 보다 많은 이해와 지식이 축적되어야 하며, 많은 전임상 동물실험을 통한 생체 효과의 증명과 기타 부작용에 대하 연구가 선행되어야만 한다. 환자의 생명과 인권을 중시하는 절대적 윤리 하에 임상시험이 수행되어야 하며, 사회적/법률적 측면을 충분히 고려한 제도적 장치가 뒷받침되어야 할 것이다. 현재 연구가 진행 중인 많은 유전자 치료법의 성고여부는 모든 신약의 개발과 동일하게 그 위험과 치료효과를 엄밀히 평가할 수 있는 잘 구성된 임상시험을 통해 최종적으로 결정되어야만 할 것이다.
6.‘Gene therapy’의 윤리적 고려사항
현재의 유전자치료는 동물을 대상으로 한 실험에서 어느 정도 효과가 인정되고 있으나 인간을 대상으로 한 초기의 몇몇 실험에서 다음과 같은 문제점이 발견되었다.
첫 번째로 현재 사용하는 gene vector(유전자를 운반하는데 사용되는 전달체)가 유전자를 암세포나 면역세포에 전달하는 효율이 낮다는 점이다. 두 번째로 암세포에 선택적으로 유전자를 전달할 방법 혹은 전달된 유전자가 정상조직에는 손상을 주지 않으면서 암세포에서만 선택적으로 작용할 수 있는 전략이 없다는 점이다. 따라서 아직은 충분히 검증되지 않은 단계에서 임상에 적용하기에는 이르며, 자칫 유전자를 조작해 이루어지는 유전자치료는 불필요한 유전형질의 변화를 초래할 수도 있어 예상치 못한 부작용이 발생될 위험도 있어 조심스러운 접근과 장기적인 연구가 필요하다.
유전자 치료는 ‘만병통치’인가? 결론부터 말하자면 ‘아직은 아니다.’저술한 바와 같이 1990년 유전자 치료가 처음으로 시도된 이후 전세계적으로 수많은 자금과 노력이 동원되어 일부 환자에서는 효과가 있었다고 보고된 바 있다. 국내에서도 많은 연구 기관에서 기초 연구에 몰두하고 있으며, 일부 기관에서는 벌써 임상시험을 시작하고 있다. 그러나 유전자 이입의 효율성 향상, 이입된 유전자의 적절한 발현 및 기능 유지, 부작용의 예방을 위시한 안정성의 확보 등 해결해야 할 많은 과제가 가로 놓여 있다. 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 유전자 치료의 성공적 수행을 위해서는 객관적이고 엄정한 윤리적, 사회적 검증이 수반되어야 할 것이다. 국내에는 아직 유전자 치료에 관한 시행 지침이 마련되어 있지 않아 유전자 요법 연구에 지장이 되고 있다. 따라서 조속한 시일 내에 시행 지침이 마련되어야 할 것이며, 이에 맞춰 새로운 치료의 장을 열어가는 지속적인 노력이 필요하다.
다음으로 면역요법을 이용한 간접적인 치료방법에 대해 알아보겠다. 몸의 정상 면역 기능을 회복하고자 하는 시도이다. 정상적으로도 우리 몸에서는 끊임없이 외부의 자극에 의하여 돌연변이가 일어나고 있는데, 이상이 생긴 세포는 생체 면역 기능에 의하여 제거되어 암으로의 발전을 막는다. 그런데 암 환자에서는 여러 가지 원인에 의하여 면역기능이 감소되어 있으니 이를 자극하는 물질을 분비하는 유전자를 삽입하여 정상 면역 기능을 회복시켜 발병을 막고자 하는 시도이다.
암세포 자체에 면역 조절물질인 사이토카인을 생산할 수 있는 유전자를 넣어서 환자 자신의 면역반응을 증진시킴으로써 암세포를 파괴하도록 하는 방법이다. 암수술로 제거한 암조직에서 암세포를 분리한 후 리트로 바이러스에 각종 사이토카인 유전자를 삽입하여 분리된 암세포에 넣어준다. 이 유전자치료에 사용되는 사이토카인에는 인터루킨-2, 인터루킨-4, 종양괴사인자, 인터페론 감마 등이 있다. 사이토카인을 이용한 유전자치료는 체외에서 암세포를 조작해야 하기 때문에 개개인 환자로부터 암세포를 얻어야 하는 어려운 문제가 있다. 따라서 많은 환자를 대상으로 하는 보편적인 항암치료 방법으로 적절하지 못하다. 그러나 사이토카인이 암세포를 탐지하여 암세포를 죽일 수 있다는 이론적 장점 때문에 암치료에 있어 이상적인 방법이 될 수 있다.
성공적인 유전자치료를 위해서는 대상 질환을 잘 파악해야하고, 전달할 유전자의 구조와 기능을 잘 알고 있어야 하며, 높은 효율로 유전자를 전달하고, 전달된 유전자의 장기적 발현과 조절이 가능해야 하며, 벡터나 치료유전자에 따른 면역반응이 없거나 제어 가능해야 하며, 전임상연구로 동물실험에서 충분한 안정성과 치료효과가 검증된 후, 잘 설계된 임상시험을 통해 환자에서의 안전성, 치료 가능성, 위약 효과 등이 검증되어야 한다.
5. 'Gene therapy' 의 전망
미생물로부터 사람에 이르기까지 모든 생명체는 그 자신의 생존을 위하여 필요한 모든 정보를 자신의 유전자인 DNA안에 수록하고 있다. 각 유전자의 특징적인 기능은 DNA의 염기서열에 의하여 결정된다. 당뇨병, 치매, 유전질환 뿐만 아니라 암 등 인간에게 발생하는 난치병의 대부분이 유전자인 DNA의 이상으로 밝혀지고 있다. 유전자의 염기서열이 밝혀지고 각 유전자의 기능을 규명하는 작업이 끝나면, 유전자 이상으로 발생하는 암 등 각종 난치병에 대한 치료의 길이 열릴 것으로 기대된다.
암에 있어 유전자치료는 비교적 짧은 시간에 이론적 개념단계에서 임상에 적용된 새로운 분야이다. 아직까지는 확실한 치료효과를 보이지 못했지만 효율적인 벡터(전달체)의 개발, 지속적인 유전자의 발현 및 안전성의 문제가 해결되면, 향후 5년 이내에 최소 1개 이상의 유전자치료법이 표준 치료법의 수준에 도달하여 임상에 이용될 것으로 전망하고 있다. 더 나아가 현재의 의학지식으로는 예방할 수 없었던 수많은 질병들에 있어서 분자의학적인 기전이 보다 더 분명히 밝혀진다면, 이들 질병의 예방을 위해 응용될 가능성도 상당히 높다.
유전자를 전달하는 도구들에 대한 안정성과 효율성이 더욱 강화되어야만 하고, 치료 대상 질환에 대한 보다 많은 이해와 지식이 축적되어야 하며, 많은 전임상 동물실험을 통한 생체 효과의 증명과 기타 부작용에 대하 연구가 선행되어야만 한다. 환자의 생명과 인권을 중시하는 절대적 윤리 하에 임상시험이 수행되어야 하며, 사회적/법률적 측면을 충분히 고려한 제도적 장치가 뒷받침되어야 할 것이다. 현재 연구가 진행 중인 많은 유전자 치료법의 성고여부는 모든 신약의 개발과 동일하게 그 위험과 치료효과를 엄밀히 평가할 수 있는 잘 구성된 임상시험을 통해 최종적으로 결정되어야만 할 것이다.
6.‘Gene therapy’의 윤리적 고려사항
현재의 유전자치료는 동물을 대상으로 한 실험에서 어느 정도 효과가 인정되고 있으나 인간을 대상으로 한 초기의 몇몇 실험에서 다음과 같은 문제점이 발견되었다.
첫 번째로 현재 사용하는 gene vector(유전자를 운반하는데 사용되는 전달체)가 유전자를 암세포나 면역세포에 전달하는 효율이 낮다는 점이다. 두 번째로 암세포에 선택적으로 유전자를 전달할 방법 혹은 전달된 유전자가 정상조직에는 손상을 주지 않으면서 암세포에서만 선택적으로 작용할 수 있는 전략이 없다는 점이다. 따라서 아직은 충분히 검증되지 않은 단계에서 임상에 적용하기에는 이르며, 자칫 유전자를 조작해 이루어지는 유전자치료는 불필요한 유전형질의 변화를 초래할 수도 있어 예상치 못한 부작용이 발생될 위험도 있어 조심스러운 접근과 장기적인 연구가 필요하다.
유전자 치료는 ‘만병통치’인가? 결론부터 말하자면 ‘아직은 아니다.’저술한 바와 같이 1990년 유전자 치료가 처음으로 시도된 이후 전세계적으로 수많은 자금과 노력이 동원되어 일부 환자에서는 효과가 있었다고 보고된 바 있다. 국내에서도 많은 연구 기관에서 기초 연구에 몰두하고 있으며, 일부 기관에서는 벌써 임상시험을 시작하고 있다. 그러나 유전자 이입의 효율성 향상, 이입된 유전자의 적절한 발현 및 기능 유지, 부작용의 예방을 위시한 안정성의 확보 등 해결해야 할 많은 과제가 가로 놓여 있다. 이를 해결하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있으나 유전자 치료의 성공적 수행을 위해서는 객관적이고 엄정한 윤리적, 사회적 검증이 수반되어야 할 것이다. 국내에는 아직 유전자 치료에 관한 시행 지침이 마련되어 있지 않아 유전자 요법 연구에 지장이 되고 있다. 따라서 조속한 시일 내에 시행 지침이 마련되어야 할 것이며, 이에 맞춰 새로운 치료의 장을 열어가는 지속적인 노력이 필요하다.
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