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유전자가위 오작동 우려?...“크리스퍼는 과대평가됐다” 영국 연구팀 주장

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2018년 07월 17일 00:00 프린트하기

GIB 제공
GIB 제공
 

희귀 난치병 치료를 위한 유전자 치료 기술의 핵심은 3세대 유전자가위라는 별칭으로 알려진 크리스퍼-캐스(CRISPER-CAS)9이다. 그런데 최근 영국의 한 연구팀이 “크리스퍼 캐스9이 일으킬 수 있는 부작용이 기존 예상보다 높을 것”이라는 경고성 주장을 제기했다.

 

웰컴생어연구소 동물모델프로그램과 미쉘 코식키 박사팀은 크리스퍼-캐스9이 몸 속 일부 세포에서 표적으로 하는 염기쌍이 아닌 주변 염기쌍을 잘라버려 유전체계를 교란시킬 수 있다는 연구 결과를 16일(현지시각) 학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’에 발표한 것이다.

 

크리스퍼-캐스9은 문제가 있는 목표 DNA에 찾아가서 달라붙는 ‘가이드 RNA’ 분자인 크리스퍼 단백질과, DNA를 자르는 가위 효소인 캐스9이 짝을 이룬 복합체다. 이를 이용하면 문제가 되는 유전자 염기쌍을 정확히 잘라 정상 염기쌍으로 바꿔넣을 수 있다. 혈액 속 산소를 운반하는 헤모글로빈의 유전자 염기가 하나 바뀌어 낫 모양 적혈구가 나타나는 겸형적혈구병이나 치매로 이어지는 돌연변이 유전자로 인한 헌팅턴병 등 각종 유전자 치료에 쓰일 수 있다. 암을 정상세포로 되돌리는 연구 등 다양한 질환 치료에 도입되고 있다.

 

유전자치료에 크리스퍼-캐스9의 사용 빈도가 크게 높아진 반면, 부작용에 대해선 명확한 연구가 부족했다. 연구팀은 쥐와 인간의 정상 줄기세포와 암세포를 대상으로 크리스퍼-캐스9이 일으킬 수 있는 부작용을 조사했다.

 

 

인간 줄기세포의 모습으로, 연구팀은 크리스퍼 캐스9을 이용해 인간 줄기세포의 유전자를 바꾸는 실험을 진행했다. -Annie Cavanagh via Wellcome 제공
인간 줄기세포의 모습으로, 연구팀은 크리스퍼 캐스9을 이용해 인간 줄기세포의 유전자를 바꾸는 실험을 진행했다. -Annie Cavanagh via Wellcome 제공

 

그 결과  쥐의 세포에서는 표적염기쌍에서 최대 3600개만큼의 염기쌍이 떨어진 곳에서 염기 결실이나 중첩, 임의의 다른 염기 삽입 등의 문제가 발생했다. 사람에서도 6000여 개 염기쌍이 떨어진 부분에서 이 같은 오류가 나타났다.  표적 염기쌍에서 상당히 떨어진 부위 곳곳에서 크리스퍼-캐스9으로 인한 예기치 못한 유전자 돌연변이가 확인된 것이다.

 

코식키 박사는 “쥐와 사람 모두에서 표적 염기쌍에서 수 천개의 염기쌍만큼 떨어진 유전자 부위에서 문제가 나타났다”며 “세포 종류와 고치고자 하는 유전자에 따라 크리스퍼 캐스9의 오류율이 다 다르다”고 설명했다 그는 “(이에 대한) 충분한 연구를 거친 다음, 유전자 치료에 크리스퍼를 적용하도록 해야할 것”이라고 말했다.

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