퇴행성관절염 치료제 개발기업 '라이플렉스사이언스', 연구팀와 서울대학교 생명과학부 김진홍 교수 연구팀이 연골에서 염증을 유발할 것으로 예상되었던 인자가 실제로는 연골세포의 노화를 억제하는 기능을 한다는 연구결과가 발표되었다. 서울대학교 생명과학부 김진홍 교수 연구팀과 바이오벤쳐기업 라이플렉스 사이언스의 연구팀은 “IRF1 deficiency predisposes cartilage to accumulate DNA damage and promotes osteoarthritis development”제목의 논문을 통해 연골세포에서 노화를 억제하는 새로운 인자를 찾았다고 전했다.
연골조직은 뼈와 뼈 사이에 위치하여 뼈에 전달되는 충격을 흡수하여 뼈를 보호하는 기능을 한다. 따라서 연골은 늘 물리적인 스트레스를 받고, 이로 인해 활성산소에 노출되어 지속적인 DNA 손상이 유발된다. 이러한 DNA 손상은 축적은 결국 세포의 노화로 연결되고 퇴행성관절염이 심화되게 된다. 따라서 연골세포에서는 DNA 손상을 복구하는 DNA 복구 기전이 중요한 의미를 갖는다. 본 연구팀은 이와같이 중요한 역할을 하는 새로운 DNA 복구 기전을 규명하였다.
퇴행성관절염은 연골의 손상 및 손실로 발생하는 질병으로, 국내에만 600만명이 앓고 있는 대표적인 노화성 퇴행질환이다. 최근 10년 사이 인공 관절 수술 건수는 약 5배 증가한 반면, 인공 관절 치환술은 근본적인 해결책을 제시하지 못하고 높은 확률로 재수술을 동반하여 퇴행성관절염의 병인기전을 바탕으로 한 치료제의 개발이 필요한 시점이다. 그동안 퇴행성관절염의 염증을 일으키는 인자들을 대상으로 한 치료제의 개발이 시도되고 있지만, 성공적인 사례는 없다.
서울대학교 생명과학부 김진홍 교수 연구팀과 라이플렉스 사이언스의 연구팀은 그간 풀리지 않았던 연골세포의 DNA 복구기전을 조절하는 전사인자를 규명해 주목을 받고 있다. 특히 연골조직에서 DNA 복구기전을 조절하는 이 전사인자의 새로운 기능을 밝혀, 연골세포노화를 억제할 수 있는 가능성을 확인하였고, 이를 통한 퇴행성관절염의 치료법 개발을 목적으로 하는 그 후속연구가 더욱 기대되고 있다. 이들은 IRF1 이라는 전사인자가 DNA 복구기전을 담당하는 여러 유전자들의 발현을 조절한다는 것을 밝혀내었고, IRF1이 결손되면 DNA 손상이 연골세포에 축적되어 결국 세포의 노화가 촉진되어 퇴행성관절염이 심화된다는 것을 밝혔다. 특히 IRF1은 퇴행성관절염이 진행됨에 따라 점차 그 발현이 사라지는 것으로 확인 되었다. 라이플렉스 사이언스 연구팀과 서울대학교 생명과학부 김진홍 교수 연구팀이 함께 수행한 이번 연구는 서경배과학재단, 한국연구재단 등의 지원으로 수행되었으며, 본 연구결과는 류마티즘 분야 최상위권 학회지인 Arthritis&Rheumatology (피인용지수 13.3)에 게재되었다.
본 연구를 통해 규명한 새로운 IRF1을 활용하여 연골세포의 DNA 복구를 촉진하여 세포노화를 억제할 수 있는 새로운 치료전략 수립이 가능하다. 이는 기존의 염증완화에 초점이 맞춰진 퇴행성관절염 치료제의 개발 전략과는 차별성이 있으며, 퇴행성관절염의 주요 원인인 세포노화를 억제한다는 것에 있어 좀 더 본질적인 질병의 치료가 가능할 것으로 기대된다.
라이플렉스 사이언스의 조용식 박사는 “연골은 DNA 손상까지 연결될 수 있는 물리적인 스트레스에 놓인 조직이기 때문에, 이를 잘 복구시켜주는 것이 다른 조직에 비해서 더욱 중요합니다. 이런 부분에서 연골세포에서의 DNA 복구를 시켜주는 전사인자의 규명은 큰 의미를 갖습니다. 전사인자의 새로운 기능을 활용하여 퇴행성관절염의 치료제가 개발되기를 기대합니다.”라고 덧붙였다.
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