올해 노벨 화학상은 3세대 유전자 가위 기술인 ‘크리스퍼/캐스9’ 유전자 가위를 개발한 프랑스와 미국 여성 과학자에게 돌아갔다. 크리스퍼 유전자 가위 기술은 기존의 유전자 가위기술과 달리 저렴하게 만들기 쉽고 정확성도 높아 차세대 유전자 치료기술로 주목받고 있다. 크리스퍼/캐스9을 시작으로 크리스퍼를 이용한 다양한 형태의 유전자 가위들이 개발되고 있지만 여전히 유전자 부위를 잘못 자를 수 있는 가능성이 있다. 국내 연구진이 다양한 크리스퍼 유전자 가위의 표적 특이성을 고민감도로 검측할 수 있는 기술을 개발해 유전자 치료에 사용될 경우 오작동을 사전에 막을 수 있게 됐다.

한국생명공학연구원 국가영장류센터, 미래형동물자원센터, 한양대 의대 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위가 목표 유전자 이외의 주변 유전자를 의도치 않게 잘라내는 오작동 문제를 사전에 검증하는 시스템을 구축했다고 5일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다.

크리스퍼 유전자 가위가 기존 유전자 가위들보다 정확도가 높아졌다고는 하지만 여전히 비표적 유전자의 절단 가능성이 있어서 이 같은 문제를 사전에 파악할 수 있는 검증 시스템들이 개발되고 있지만 1% 이하의 오작동을 감지하는데는 여전히 어려움을 겪고 있다.

연구팀은 크리스퍼 유전자 가위의 오작동 여부를 정밀하게 찾아내기 위해 표적 DNA를 증폭시킨 뒤 차세대 염기서열 분석을 통해 오작동 여부를 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 이번 기술을 이용해 크리스퍼 유전자 가위 오작동 여부를 분석한 결과 1% 이하의 오작동 표적DNA까지 잡아낼 수 있다는 것을 확인했다.

이승환 생명공학연구원 박사는 “이번 연구결과를 활용하면 미세하게 나타나는 유전자 가위의 오작동 여부를 기존 방법보다 획기적으로 증가한 민감도 수준에서 검측할 수 있게 됐다”라며 “다양한 유전질환, 희귀성 난치질환 등 유전자 치료제 개발을 할 때 안전성 검증에서 크게 기여할 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr