이중나선 모양인 유전자(DNA)의 한 가닥만을 선별해 부작용 없이 자를 수 있는 '유전자 가위'(일명 인공 틈새효소) 기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 유전자와 줄기세포 치료의 정확성을 높이는데 크게 기여할 전망이다.
지금까지의 기술로는 두 가닥을 잘라야 해 돌연변이 등 부작용이 많았다. 돌연변이 유전자를 교정하거나 유전자 변이를 일으키게 할 수 있는 획기적인 신기술이라는 평가를 받고 있다.
30일 교육과학기술부와 한국연구재단(이사장 이승종)에 따르면 서울대 김진수(47) 화학과 교수와 김은지 박사 주도로 수행된 이번 연구사업은 교과부가 추진하는 리더연구자지원사업의 지원으로 수행됐으며 유전체 분야의 권위있는 학술지 '지놈 리서치(Genome Research)'에 온라인 속보로 게재됐다.
김 교수 연구팀은 DNA 두 가닥 중 한 가닥만을 자르는 유전자 가위 기술을 개발해 세포 독성이나 돌연변이를 유발하는 부작용 없이 원하는 장소에만 변이를 일으키는데 성공했다.
유전자가위(engineered nuclease)는 특정 염기서열(DNA 표적 자리)을 인식해 절단하거나 교정하도록 고안된 인공 제한효소로 인간 세포를 포함해 모든 동·식물 세포에서 특정 유전자를 절단해 변이를 일으키거나 교정해 다양한 질병을 치료하는데 사용된다.
특히, 김 교수가 주도적으로 개발하고 보급한 이 기술은 지난해 세계 최고 권위의 과학전문지 '네이처'의 자매지인 'Nature Methods'로부터 '올해의 기술(Method of the Year 2011)'로 선정되기도 했다.
기존 유전자가위 기술은 이중나선 DNA 두 가닥을 모두 잘라내 독성을 일으키거나 표적(target)하지 않은 곳에서도 작동해 원치 않는 돌연변이를 발생시키는 등의 문제점이 있었지만 이번에 개발된 기술은 DNA 한 가닥만 자른 후 부작용 없이 표적 장소에서만 유전자를 교정하는 첫 사례다.
기존의 유전자 가위 기술과 마찬가지로 외부에서 넣은 유사 DNA를 이용해 유전자를 정교하게 교정하면서도 표적 장소 외에는 변이를 일으키지 않는다는 사실을 처음으로 확인했다.
김 교수는 "유전자가위 기술은 유전자의 염기서열을 교정하거나 뒤집어진 유전자를 원상 복구하는 등 최근 과학자들이 주목하는 신기술"이라며, "향후 이 기술을 통해 유전자 또는 줄기세포 치료뿐만 아니라 에이즈나 혈우병과 같은 난치성 질환을 원천적으로 치료하는데도 활용될 수 있을 것으로 전망된다"고 말했다.
