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[지금은 과학] 유전자 가위 오작동, 검증기법 개발


유전자 치료제 적용할 때 정확한 안전성 평가 기대

[아이뉴스24 정종오 기자] 미세하게 존재하는 유전자 가위 오작동에 대한 검증기법이 개발됐다. 표적 DNA를 증폭시키는 방법으로 기존 방법들보다 매우 높아진 민감도 수준에서 검측할 수 있다.

국내 연구팀이 다양한 크리스퍼 유전자 편집기의 표적 특이성을 초민감도로 검측할 수 있는 기술을 내놓았다. 앞으로 특정 변이 유전자로 발생하는 희귀성 난치 질환과 유전 질환 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

유전자 가위로도 불리는 크리스퍼(CRISPR) 시스템은 박테리아, 고세균에서 발견되는 면역체계의 일종이다. 표적 DNA에 결합해 이중 나선 절단을 유도한다고 알려져 있다. 생명체 유전체 교정에 보편적으로 사용되고 있다.

국내 연구팀이 유전자 가위 오작동에 대한 검증기법을 개발했다. [한국생명공학연구원]
국내 연구팀이 유전자 가위 오작동에 대한 검증기법을 개발했다. [한국생명공학연구원]

CRISPR 유전자 가위들은 목표 유전자 외 비표적 유전자를 의도치 않게 절단하는 문제로 유전자 치료제로서 인체에 적용할 때 보완해야 할 점으로 비표적 절단 이슈가 지적되고 있었다.

비표적 절단 여부를 검증하기 위해서 다양한 CRISPR 유전자 가위들에 대해 오작동 여부를 검증하는 시스템이 구축됐는데 1% 이하의 오작동을 감지하기에 민감도 면에서 보완된 시스템이 요구됐다.

연구팀은 CRISPR 유전자 가위에 대해 오작동 여부 검출을 고민감도로 측정하기 위해 표적 DNA를 증폭시켜 차세대 염기서열 분석을 통해 오작동 여부를 확인하는 방법을 구축했다.

연구팀은 실험을 통해 CRISPR 유전자 가위에 의해 생긴 1% 이하의 오작동 표적 DNA들이 증폭 시스템에 의해 신뢰할 만한 수준에서 정확하게 검측될 수 있음을 확인했다.

이번 연구는 한국생명공학연구원(원장 김장성) 국가영장류센터 이승환 박사팀, 미래형동물자원센터 김선욱 박사팀(교신저자: 이승환/김선욱 박사, 제1저자: 강승훈 석사과정 학생)과 한양대 의과대학 허준호 박사팀(교신저자: 허준호 교수)이 공동 수행했다.

연구결과는 생물학 분야 국제 저널인 Nature communications 온라인 판(논문명 : Prediction-based highly sensitive CRISPR off-target validation using target-specific DNA enrichment)에 실렸다.

연구책임자인 이승환 박사는 “미세하게 존재하는 유전자 가위의 오작동 여부를 표적 DNA를 증폭시키는 방법으로 기존 방법들보다 혁신적으로 증가된 민감도 수준에서 검측할 수 있다는 사실을 밝힌 것”이라며 “이번 연구에서 개발된 방법은 가이드 RNA를 근간으로 작동하는 다양한 유전자 가위 시스템에 적용될 수 있고 다양한 유전 질환, 희귀성 난치 질환 등의 유전자 치료제 개발에 있어서 안전성 검증 면에서 크게 기여할 것으로 기대된다”고 설명했다.

한편 지난 10월 7일 발표된 올해 노벨화학상은 유전자 가위를 발견하면서 DNA를 정밀하게 조정할 수 있게 됐고 암 치료법에 이바지한 두 명의 학자에게 돌아간 바 있다.

세종=정종오 기자 ikokid@inews24.com






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