자가포식 유전자 편집 기술 기존 대비 효율 3배 향상 확인
자가포식 유전자 편집 기술 기존 대비 효율 3배 향상 확인
자가포식 유전자 편집 기술 기존 대비 효율 3배 향상 확인
남극의 자연적 기후솔루션 펭귄 배설물이 만들어낸 구름의 비밀
유전 질환 치료의 핵심은 바로 '유전자 정밀 편집'입니다.
이 과정에서는 특정 유전자만을 정확하게 바꿔야 하는데, 이를 처음으로 효과적으로 개선한 국내 연구진의 성과가 주목받고 있습니다.
한국화학연구원의 남혜진 박사와 서울대 의과대학의 조동현·배상수 교수팀이 공동으로 새로운 자가포식 유도 방법을 개발했습니다.
이 방법은 유전자 교정의 성공률을 크게 높여주는 것으로, 국제 학술지 ‘핵산 연구(Nucleic Acids Research)’에 지난 4월 발표되었습니다.
유전자 가위 기술(CRISPR–Cas9)은 DNA를 자를 수 있는 Cas9 효소를 통해 유전자를 수정할 수 있는 혁신적 기술입니다.
그러나, 잘린 DNA를 복구하는 과정은 종종 부정확한 방식으로 이루어져 정밀 교정, 즉 원하는 방식으로 유전자를 정확히 수정하는 데 어려움이 있었습니다.
기존의 여러 해결 방안은 독성, 부작용 혹은 한정된 적용 범위 등으로 제한을 받았습니다.
연구진은 세포 내 자가포식 과정이 어떻게 정밀 교정에 기여할 수 있는지에 주목했습니다.
특히, 세포가 굶주리면 DNA 손상 복구에서 중요한 단백질을 분비하는데, 이 과정을 조절하여 정밀 교정의 효율을 높였습니다.
자가포식을 유도하기 위해 연구진은 세포에 영양이 없는 식염수만 제공하거나 성장 신호 억제제를 투입했습니다.
그 결과, Cas9 효소 주변에 DNA 손상 복구를 돕는 핵심 인자들이 많이 모여들게 되었고 그 교정
효율이 1.4에서 3.1배까지 향상되는 등, 타겟 유전자 발현 수준과 관계없이 성능이 일관되게 높아졌습니다.
이번 기술은 청각장애를 일으키는 ‘MPZL2’ 변이를 가진 환자 유래 세포에서 정상
유전자의 리보핵산(RNA) 발현량을 증가시키는 등 질병 모델 실험에서도 의미 있는 결과를 얻었습니다.
유전자 교정의 성공률을 크게 높여주는 것으로, 국제 학술지 ‘핵산 연구(Nucleic Acids Research)’에 지난 4월 발표되었습니다.
유전자 가위 기술(CRISPR–Cas9)은 DNA를 자를 수 있는 Cas9 효소를 통해 유전자를 수정할 수 있는 혁신적 기술입니다.
그러나, 잘린 DNA를 복구하는 과정은 종종 부정확한 방식으로 이루어져 정밀 교정
즉 원하는 방식으로 유전자를 정확히 수정하는 데 어려움이 있었습니다.
더 나아가 생체 수준에서도 새 기술의 유효성을 입증하기 위해, 생쥐의 망막 색소 상피 조직을 대상으로 실험한 결과 성공적으로 유전자 교정이 이루어졌습니다.
Cas9 유전자 가위와 형광 단백질 DNA를 주입하고 자가포식 유도제를 함께 투여하자 정밀 교정이 촉진되었음을 확인했습니다.
또한 nCas9이나 dCas9 같은 기존 유전자 가위의 변형에서도 동일한 효과가 나타나, 이 기술이 다양한 플랫폼에 적용될 가능성을 열어주었습니다.
연구진은 "자가포식 과정을 통해 정밀 교정의 효율을 높이는 것은 기존 유전자 교정 기술의 한계를 극복할 획기적인 방법"이라며
"다양한 질환 관련 유전자의 정밀 교정 등에 활용하기 위한 후속 연구를 계획 중"이라고 밝혔습니다.
