- 실명예방·난치병 치료제 개발 등
- 염기서열 교정 다양한 연구 진행
- 안전성·생명윤리 논란극복 과제
3세대 '유전자가위' 크리스퍼(CRISPR) 기술이 진화를 거듭하고 있다. 유전자 교정(genome edition)의 활용 범위가 농작물이나 가축의 품종 개량, 질병 치료 등으로 확대되고 있다.
기초과학연구원(IBS)은 유전체교정연구단 식물연구팀이 DNA(유전물질)를 사용하지 않고 신형 유전자가위(CRISPR-Cpf1)를 활용해 대두(콩)와 야생담배의 유전자를 교정하는 데 성공했다고 16일 밝혔다. 김진수 유전체교정연구단장(서울대 화학부 교수)은 "대두에서 분리한 원형질체에 Cpf1 유전자가위를 주입해 불포화 지방산에 중요한 유전자 FAD2를 교정했다"고 설명했다. 김 단장은 "유전자 교정으로 혈압과 콜레스테롤 수치를 낮춰주는 올레산 함량을 높였고 앞으로 혈압 저하에 효능이 있는 새로운 품종을 만들 계획"이라고 말했다. 연구 성과는 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인판에 이날 게재됐다.
신형 유전자가위는 DNA를 사용하지 않고 직접 주입하는 방식을 활용하고, 결합하는 RNA(유전정보전달물질) 길이가 종전 Cas9에 비해 짧아 조작이 간편하며, Cas9보다 정확도가 높아 3.5세대 유전자가위로 주목받고 있다. 특히 DNA를 매개로 사용하지 않아 외부DNA 주입 가능성을 원천적으로 배제해 유전자변형농산물(GMO)과 차별된다.
IBS 연구진은 지난해 인간배양세포와 생쥐의 유전자 교정에 성공했고 안과의 실명 예방에 활용하는 연구를 하고 있다. 국내 유전자 교정기술 전문기업인 툴젠은 지난달 크리스퍼 유전자가위 기술로 사과나무와 포도나무 세포의 병충해 저항력을 강화하는 유전체 교정에 성공했다.
풀어야 할 과제도 적지 않다. 인간배아 유전자 편집, 의도하지 않은 부분 절단 같은 기술·생명윤리 논란이 일고 있다. 또 한국은 유전자가위 원천기술 세계 4대 보유국으로 뛰어난 기술력을 가지고도 생명윤리법에 발목이 잡혀 질병 치료제 연구에 제약을 받고 있다.
※ 유전자가위
원하는 유전정보를 정확히 편집할 수 있도록 18~40개의 DNA 염기서열을 특이적으로 인식해 절단할 수 있는 가위 역할을 하는 인공 제한효소(Engineered nuclease)로 구성돼 있다. 유전자가위 기술을 이용하면 세포 안에서 유전정보 일부를 제거할 수도 있고, 외부 유전자를 정해진 위치에 삽입하거나 DNA염기서열을 자유자재로 교정할 수 있다. 세계 유전자 편집 시장 규모는 지난해 28억4000만 달러다.
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오상준 기자 letitbe@kookje.co.kr
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