초록 ▼

유전자 치료는 생체세포의 유전물질 변화를 통한 치료법으로서, 일반적으로 유전자의 전달은 박테리아 플라스미드 DNA 혹은 바이러스 벡터를 이용하며 이를 통하여 특정 단백질의 발현을 궁극적인 목적으로 한다. 유전자 전달 의약품은 그 기원에 따라 크게 naked nucleic acid, 복합 nucleic acid, non-viral vector, viral vector, 유전적으로 변형된 세포 등으로 구분 될 수 있다. Plasmid DNA는 간단한 염 용액내의 형태 (예, naked DNA) 또는 전달체(carrier)나 보조제(ad

유전자 치료는 생체세포의 유전물질 변화를 통한 치료법으로서, 일반적으로 유전자의 전달은 박테리아 플라스미드 DNA 혹은 바이러스 벡터를 이용하며 이를 통하여 특정 단백질의 발현을 궁극적인 목적으로 한다. 유전자 전달 의약품은 그 기원에 따라 크게 naked nucleic acid, 복합 nucleic acid, non-viral vector, viral vector, 유전적으로 변형된 세포 등으로 구분 될 수 있다. Plasmid DNA는 간단한 염 용액내의 형태 (예, naked DNA) 또는 전달체(carrier)나 보조제(adjuvant)를 첨가한 형태로 투여가 가능하다. 유전자치료제의 임상시험 진입을 위하여 미국 FDA는 1996년 "Points to Consider on Plasmid DNA Vaccines for Preventive infectious Disease Indications"을 통하여 DNA 백신의 제조 및 안전성 평가에 관한 규정을 제정하였으며, 유럽의 EMEA에서는 2001년 "Note for guidance on the quality, preclinical and clinical aspects of gene transfer medicinal products"를 통하여 유전자 전달제품의 전임상평가 단계에서 약물학적 및 독성학적 평가 기준을 제시하였다.
최근 국내의 상당수 제약업계, 바이오벤쳐, 및 기타 연구기관들이 유전자 전달 제품 개발에 힘을 쏟고 있으며, 이로 인하여 전임상 단계에서의 안전성 평가를 위한 구체적이고 체계적인 기준의 필요성이 더욱 시급해지고 있다. 이러한 가운데 최근 동아제약(주)은 유전자치료제 VMDA 3601과 GX-12의 안전성 평가연구를 수행한바 있다. VMDA 3601은 동아제약과 바이로메드(주)가 공동으로 개발한 허혈성 지체 질환 치료제로서, 국내 최초로 임상시험을 진행중인 물질이다. 또한, GX-12는 HIV 치료용 DNA 백신으로서 각각 HIV gag, env, pol 및 regulatory gene을 함유한 plasmid로 구성되어 있으며, 현재 임상시험을 위한 IND(Investigational New Drug) 신청단계에 있다.
본 연구는 미국, 유럽 및 국내의 유전자치료제의 독성평가를 위한 규정을 비교 검토하고 이와 함께 동아제약(주)이 보유한 유전자 치료제의 안전성 평가 경험을 토대로 하여 B형 간염 치료용 DNA 백신인 HB-100의 독성시험을 수행하고자 하였다. 단회 및 반복투여 독성시험은 일반 화학물질의 평가법에 준하여 수행하였으며, 유전독성시험은 유전자치료제의 가장 큰 이슈인 숙주 게놈내로의 삽입여부를 real-time PCR법을 통하여 분석 및 정량 하였다. 생식 및 발생독성시험은 시험동물의 생식기계 장기에서의 발현유무를 RT-PCR법으로 확인하여 germ line transmission의 위험성을 평가하였으며, 면역독성시험에서는 반복투여 독성시험을 실시한 동물의 혈청내 항체형성 여부 및 마우스를 이용하여 자가면역질환 유발 여부를 ELIspot, ELISA, PLNA법 등으로 확인하였다.
본 연구결과는 국내 유전자치료제의 안전성평가법 확립에 기초를 제공하며, 이를 계기로하여 국내 유전자치료제 개발을 촉진함으로서 제약산업의 발전에 기여할 수 있으리라 판단된다.

Abstract ▼

Gene therapy is a medical intervention based on modification of the genetic material of living cells. Gene transfer usually conducted using bacterial plasmid DNA and/or virus vector to express a specific protein. Gene transfer medicinal products classified as naked nucleic acid, complexed nucleic ac

Gene therapy is a medical intervention based on modification of the genetic material of living cells. Gene transfer usually conducted using bacterial plasmid DNA and/or virus vector to express a specific protein. Gene transfer medicinal products classified as naked nucleic acid, complexed nucleic acid or non-viral vectors, viral vector, and genetically modified cells according to biological origin. plasmid DNA may be administrated either in a simple salt solution (as naked DNA) or complexed with a carrier or an adjuvant. To facilitate the initiation of clinical trials of gene therapy, the US FDA developed a "Points to Consider document" in 1996 describing how the manufacture and safety of DNA vaccines planned for clinical use would be evaluated. In Europe, the EMEA also published a "Note for Guidance on the Quality, Preclinical and Clinical Aspects of Gene Transfer Medicinal Products" in 2001 describing preclinical pharmacological and toxicological evaluation of gene transfer products. Recently, as more drug manufactures, Bioventures, and other research organization in Korea take part in the development of gene transfer-based medicinal products, the need for guidelines increases tremendously. Previously, we have conducted preclinical evaluation for the two naked DNA products, VMDA 3601 and GX-12. VMDA 3601, a naked DNA for the treatment of peripheral arterial occlusive disease, was developed by Dong-A Pharmaceutical Company and ViroMed Co. Ltd. It was the first naked DNA had entered into the clinical study and successfully finished phase I study. The other naked DNA vaccine, GX-12, is a naked DNA vaccine for the treatment of HIV infection, consists of four separate plasmids which encode the HIV gag, env, pol, and regulatory genes. It is preparing for an Investigational New Drug (IND) application. Based on these experience, we conducted single dose toxicity, repeated dose toxicity, genotoxicity, reproductive toxicity, and immunotoxicity studies of HB-100. Genotoxicity study was conducted by the real-time PCR to confirm the host genomic integration of injected DNA. For the reproductive toxicity study, mRNA expression in reproductive organs was investigated using RT-PCR technology, and immunotoxicity was evaluated using ELIspot, ELISA, and PLNA method for the detection of autoantibody induction and autoimmunogenic potential.
These results would provide the scientific rationale to establish the safety guideline for gene therapy and will be helpful to the development of pharmaceutical industry.

목차 Contents

• 표지 ...1
• 용역연구개발사업최종보고서 ...2
• 제출문 ...3
• 요약문 ...4
• Project Summary ...5
• 목차 ...6
• 제1장 서론 ...7
• 제1절 유전자치료제 ...7
• 제2절 B형 간염바이러스 치료용 유전자 치료제 ...7
• 제3절 유전자치료제의 안전성평가기준 ...8
• 제2장 국내·외 기술개발 현황 ...10
• 제1절 상품화 또는 사용중인 치료제 ...10
• 제2절 개발중인 예방 백신 ...10
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ...12
• 제1절 단회투여 독성시험 ...12
• 제2절 반복투여 독성시험 ...19
• 제3절 유전독성시험 ...24
• 제4절 생식/발생 독성시험 ...30
• 제5절 면역독성시험 ...43
• 제6절 결과 및 고찰 ...53
• 제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ...59
• 제1절 단회투여독성시험 (추진일정 3월 ~ 5월) ...59
• 제2절 반복투여독성시험 (추진일정 4월 ~ 8월) ...59
• 제3절 유전독성시험 (추진일정 6월 ~ 8월) ...59
• 제4절 생식/발생독성시험 (추진일정 7월 ~ 9월) ...59
• 제5절 면역독성시험 (추진일정 9월 ~ 11월) ...59
• 제5장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ...60
• 제1절계량적 성과 ...60
• 제2절 성과내용기술 ...60
• 제3절 활용계획 ...60
• 제6장 기타 중요변경사항 ...61
• 제7장 참고문헌 ...62
• 별지 (단회 및 반복투여 독성시험 data) ...65
• 총괄 연구과제 요약 ...90