생명공학연구원, 유전자 치료 정확도 한층 높였다

 
 
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CRISPR-Cas12a 유전자 가위의 성능 개선 설명도. /자료제공=한국생명공학연구원
CRISPR-Cas12a 유전자 가위의 성능 개선 설명도. /자료제공=한국생명공학연구원
국내연구진이, CRISPR-Cas12a 유전자 가위가 표적을 선택적으로 인식하는 성질(표적 특이성)을 극대화 할 수 있는 기술을 개발했다.

한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연) 국가영장류센터 이승환 박사팀, 미래형동물자원센터 김선욱 박사팀(교신저자: 이승환/김선욱 박사, 공동 제1저자: 김한섭 박사과정, 이위재 석사과정 학생)과 경북대학교 이동석 교수팀(교신저자: 이동석 교수)이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 신진연구자지원사업과 국가과학기술연구회가 진행하는 BIG(Big Issue Group) 사업 지원으로 수행된 이 연구가 생물학 분야의 세계적 저널인 '핵산 연구(Nucleic Acids Research, IF 11.501)' 온라인 판에 게재됐다고 1일 밝혔다.

그동안 CRISPR-Cas12a 유전자 가위는 다른 종류의 염기서열을 인식하는 CRISPR-Cas9 유전자 가위와 상호보완적으로 사용되고 있으나, 특정 유전자를 의도치 않게 절단하는 문제로 인해 유전자 치료제로서 인체 적용 시 보완해야할 점으로 문제가 돼 왔다. 

CRISPR-Cas12a 시스템은 박테리아, 고세균에서 발견되는 면역체계의 일종이며, 표적 DNA에 결합하여 이중 나선 절단을 유도한다고 알려져 있으며, 생명체 유전체 교정에 보편적으로 사용됐었다.

본 연구팀은 CRISPR-Cas12a 유전자 가위의 표적 특이성을 향상시키기 위해 이 구성물중 특정 염기서열 말단을 DNA로 서로 바꿔놓으면서 비표적 절단을 획기적으로 줄이는 방법을 개발한 것이다.

연구팀은 실험을 통해 이런 염기서열 말단과 DNA를 바꿔놓는 과정에서 CRISPR-Cas12a 유전자 가위 사용 시, 다양한 유전자 타겟에서 표적 특이성이 크게 증가함을 확인했다.

연구책임자인 이승환 박사는 "동 연구성과는 유전자 가위의 표적 특이성이 CRISPR 유전자 가위 구성물의 특정 염기서열의 말단을 DNA로 치환하는 방법을 통해 혁신적으로 증가될 수 있다는 사실을 밝힌 것"이라며, "본 연구에서 개발된 방법은 가이드 RNA를 근간으로 작동하는 다양한 유전자 가위 시스템에 적용될 수 있고, 효율적 암 치료제뿐만 아니라 다양한 유전 질환, 희귀성 난치 질환 등의 유전자 치료제 개발에 있어서 안전성 향상 면에서 큰 기여를 할 것"이라고 기대했다.
 

대전=김종연
대전=김종연 jynews1@mt.co.kr  | twitter facebook

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