DNA 한 가닥만 자르는 ‘유전자 가위’ 개발

서울대 김진수 교수팀, 유전자 및 줄기세포 치료 정확성 높여

유전자와 줄기세포 치료의 정확성을 높이는데 크게 기여할 것으로 예상되는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

교육과학기술부는 서울대학교 김진수 교수팀이 DNA 두 가닥 중 한 가닥만을 자르는 ‘유전자가위 기술’을 개발해, 세포 독성이나 돌연변이를 유발하는 부작용 없이 원하는 장소에서만 변이를 일으키는데 성공했다고 30일 밝혔다.

이 기술은 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업(창의적연구)의 지원으로 수행됐으며, 유전체 분야의 권위 있는 학술지인 ‘지놈 리서치(Genome Research, IF=13.588)’지에 온라인 속보로 게재됐다.

‘유전자가위(engineered nuclease)’는 특정 염기서열(DNA 표적 자리)을 인식해 절단하거나 교정하도록 고안된 인공 제한효소다.

인간세포를 포함한 모든 동·식물세포에서 특정 유전자를 절단해 변이를 일으키거나 교정하여 다양한 질병을 치료하는데 사용되는 도구로서 최근 과학자들로부터 주목 받고 있는 신기술이다.

지금까지의 유전자가위 기술은 이중나선 DNA 두 가닥을 모두 잘라내 독성을 일으키거나, 표적하지 않은 곳에서도 작동해 원치 않는 돌연변이를 발생시키는 등의 문제점을 안고 있었다.

가장 최근에도 미국 하버드대 의대 연구팀(J. K. Joung 교수 등)과 생명공학회사가 각각 DNA 한 가닥만을 자르는 유전자가위 기술 개발에 성공했다고 발표했으나 이들은 유전자가위 기술로 표적 장소에만 변이를 일으키는지 여부를 확인하지 못하는 등 그 정확성을 입증하지는 못했다.

이에 반해 김 교수팀은 유전자를 정교하게 교정할 수 있으면서도 표적 장소 외에는 변이를 일으키지 않는다는 사실을 처음으로 확인했다.

김진수 교수는 “향후 이 기술을 통해 유전자 또는 줄기세포 치료뿐만 아니라 에이즈나 혈우병과 같은 난치성 질환을 원천적으로 치료하는데도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.