기텔만 증후군은 인구 약 4만 명당 1명꼴로 발생하는 희귀 유전성 콩팥질환이다. 콩팥의 세뇨관에서 나트륨과 염소의 재흡수를 담당하는 'SLC12A3' 유전자 이상으로 발생하며, 이로 인해 소변으로 염분이 과다하게 빠져나가 저칼륨혈증과 저마그네슘혈증 등 전해질 이상이 발생한다. 가톨릭대학교 서울성모병원 신장내과 정병하 교수 연구팀은 유전자 가위 기술을 이용해 희귀 유전성 콩팥 질환인 기텔만 증후군의 유전적 결함을 보완하고 신장 세뇨관 기능을 회복시키는 연구 결과를 국제학술지에 발표했다. 연구팀은 서로 다른 SLC12A3 돌연변이를 가진 환자 2명(15세 남성, 49세 여성)의 혈액에서 유도만능줄기세포(hiPSC)를 만든 다음, 유전자 가위를 활용해 정상 SLC12A3 유전자 전체를 염색체의 '세이프 하버' 부위에 삽입했다. 연구팀은 유전자 교정한 줄기세포를 콩팥 오가노이드로 키워 확인한 결과, 나트륨-염소 공동수송체 단백질 양이 정상 오가노이드에 근접한 수준으로 회복된 것을 확인했다. 교정 전 환자1의 오가노이드는 55, 환자2의 오가노이드는 59였으나 교정 후 각각 89와 93으로 높아져 정상의 약 9할 수준을 기록했다. 세포막에 실제로 자리 잡은 수송체의 양도 교정 전 71과 63에서 95와 80으로 늘어 증가폭을 보였다. 기능 회복도 확인되었으며, 티아지드 계열 이뇨제에 대한 반응도 회복된 것으로 나타났다. 연구팀은 이번 연구가 유전자 교정 기술과 환자 맞춤형 줄기세포, 콩팥 오가노이드 기술을 결합해 유전성 콩팥질환의 근본적인 치료 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다고 밝혔다. mydaily는 연구팀이 CRISPR/Cas9 유전자 가위 기술을 활용해 기텔만 증후군 환자 유래 세포의 유전적 결함을 보완하고, 콩팥 오가노이드에서 기능 회복을 확인했다고 보도했다.