10년 전 탄생한 크리스퍼 유전자 가위 앞으로 10년 세상 바꿀 것
10년 전 탄생한 크리스퍼 유전자 가위 앞으로 10년 세상 바꿀 것
“지금까지의 유전자 편집은 시작에 불과하다. 크리스퍼 유전자 가위 기술의 발전은 10년 후 미래를 바꿔 놓을 것이다.”
제니퍼 다우드나 미국 버클리 캘리포니아대(UC버클리) 화학과 교수는 지난 20일 국제 학술지 ‘사이언스’에
크리스퍼 유전자 가위 기술 개발 10년을 기념해 그간의 연구 성과와 앞으로 극복해야 할 한계를 소개하며 이렇게 말했다.
다우드나 교수는 에마뉘엘 샤르팡티에 독일 막스플랑크연구소 병원체연구소 교수와 함께 크리스퍼 유전자
가위 기술을 개발한 인물이다. 두 명의 과학자는 지난 2020년 공로를 인정받아 노벨 화학상을 수상했다.
크리스퍼 유전자 가위는 사용자가 원하는 DNA 염기서열을 골라서 잘라내는 기술이다.
원하는 염기서열을 자를 수 있는 기술은 이전에도 있었지만, 크리스퍼 유전자 가위는 정확도가 99%에 달했다.
자르고 싶은 염기서열과 결합하는 RNA를 빠르고 저렴하게 합성할 수 있다는 장점도 있다.
유전자 가위 기술은 현재 실험에 필요한 동물이나 세포를 만들기 위한 유전자 편집에 가장 많이 쓰인다.
유전자의 기능을 찾거나, 유전자의 이상으로 발생하는 질병을 연구하기 위해서다.
유전자 가위 기술은 유전자 편집에 필요한 시간을 크게 줄였다.
원하는 유전자를 편집한 실험동물을 얻으려면 교배를 반복해야 해 1년 이상이 필요했다.
그러나 크리스퍼 유전자 가위 기술을 사용하면 수정란의 DNA를 바로 편집할 수 있어 4주면 필요한 실험동물을 얻을 수 있게 됐다.
유전자 편집 기술이 보편화되면서 질병에 관한 연구도 탄력을 받고 있다.
골다공증·헌팅턴병·근위축증·알츠하이머병처럼 특정 인체 부위에서만 나타나는 질병을 가진 실험동물을 만들 수 있게 되면서 치료제 개발이 본격적으로 시작되고 있다.
실제로 알츠하이머병 치료제는 지난해 처음으로 미국식품의약국(FDA)의 허가를 받았고,
뚜렷한 치료법이 없던 유전병 근위축증 치료제도 지난 2020년 처음 먹는 약으로 승인받기도 했다.
다우드나 교수는 “이전에는 유전자 편집된 실험동물을 얻는 것만으로 대부분 연구 시간을 쓰거나,
아예 만들지 못해 연구하지 못하는 경우가 많았다”며 유전자 가위 기술로 본질적인 연구에 더 집중할 수 있게 된 결과”라고 말했다.
최근에는 크리스퍼 유전자 가위의 정확도를 높이거나 다양한 기능을 할 수 있는 새로운 기술도 등장하고 있다.
4세대 유전자 가위로도 불리는 프라임 에디팅이 대표적이다.
프라임 에디팅은 2019년 미국 브로드연구소에서 개발한 유전자 가위다.
기존 유전자 가위보다 정확도가 높다는 장점이 있다.
유전자 치료를 하려면 크리스퍼 유전자 가위로 고장난 염기서열을 잘라 편집하고, 정상적인 염기서열을 끼워 넣는 교정도 해야 한다.
그러나 크리스퍼 유전자 가위를 이용하면 교정 성공률은 10% 미만에 불과하다.
