- IBS : 유전자 가위 제작/교정 정확도 분석, 美 OHSU : 인간배아 유전자 교정 -

- 크리스퍼 Cas9 유전자 가위로 유전병(비후성 심근증 등) 예방의 새로운 길 열어 -

  
비후성 심근증의 증상과 발병 원인 비후성 심근증은 MYBPC3 유전자가 망가지거나 변형되면 발생한다. 선천적으로 심장근육이 지나치게 두꺼워지는 질병이다. 유전적으로 발병할 확률이 매우 높지만 성인이 될 때 까지 징후가 나타나지 않는다. 인구 500명 중 1명의 비율로 발생하는 비교적 흔한 질병으로 젊은 나이에 돌연사를 일으키는 주요 원인 중 하나다. 또한, 유전으로 전달되는 비후성 심근증의 경우, 우성 유전의 특징이 있어 부모 중 1 명이라도 이 유전자에 변이가 있게 되면, 자식 2 명 중 1 명은 비대심근병증에 걸리게 된다.

[뉴서울타임스] 조현상 기자 = 유전체교정연구단 김진수 단장 연구팀이 미국 오리건 보건과학대학(OHSU) 미탈리포프(Mitalipov) 교수 연구팀 등과 함께 인간배아에서 비후성 심근증의 원인이 되는 돌연변이 유전자를 크리스퍼 유전자 가위*로 교정하는데 성공했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)와 기초과학연구원(원장 김두철, 이하 IBS)은 밝혔다.

   * 크리스퍼 유전자가위(CRISPR Cas9) : 박테리아의 면역 체계에서 유래한 DNA 절단효소로 특정 유전자를 없애거나 더할 수 있고, 다른 염기서열로 교체할 수도 있다.

연구진은 인간배아 유전자 교정을 통해, 비후성 심근증 변이 유전자가 자녀에게 유전되지 않을 확률을 자연상태*의 50%에서 72.4%로 높여서, 유전자가위로 유전병을 예방할 수 있는 새로운 길을 열었다.

   * 부모 중 한 명이 변이 유전자 보유 시, 유전될 확률 50%

세계보건기구(WHO)에 따르면 단일 유전자 변이로 인한 유전질환은 1만 가지 이상이다. 혈우병, 겸상 적혈구 빈혈증, 헌팅턴병 등 희귀질환이 많고, 환자 수는 수백만 명에 달하기 때문에 이번 연구의 파급효과는 매우 클 것으로 기대된다.

비후성 심근증은 선천적으로 좌심실 벽이 두꺼워지는 심장질환으로, 인구 500명중 1명의 비율로 발생하는데, 심부전 증상이 나타나며 젊은 나이에 돌연사*를 일으키는 주요 원인 중 하나다.

  * 정확한 통계는 없으나 대한법의학회지(광주전남지역)에 따르면 2007∼2010년 심장질환 관련 사망자의 7%가 비후성 심근증에 의한 사망으로 조사된 바 있다.

이번 연구에서 IBS 김진수 단장 연구팀은 배아 실험에 사용할 유전자가위(크리스퍼 Cas9)를 제작하여 제공하고, 실험 후 DNA 분석을 통해 유전자가위가 표적 이탈 효과 없이 제대로 작동했음을 확인하였으며, 인간배아에 유전자가위를 도입하여 유전자를 교정하는 실험은 미국 OHSU 연구팀이 수행하였다.

IBS 유전체교정연구단은 정교한 유전자가위 제작기술과 우수한 유전자교정 정확도 분석기법을 보유하고 있어서, 미국 OHSU 연구진의 제안으로 이번 연구에 참여하였다.

OHSU 연구팀은 미국 국립과학원과 국립의학원의 가이드라인과 기관 자체 가이드라인 및 과학윤리위원회 검토 등 미국의 적법한 절차에 따라 인간배아 유전자교정 실험을 안전하게 수행하였다.

  * 미국은 유전적 난치병 치료목적 기초연구를 위한 인간배아와 생식세포 변경 허용

특히, 이번 연구는 유전자 교정의 성공률을 높였다는데 의미가 크다. 기존에는 수정 후 유전자가위를 주입해서, 같은 배아에 유전자가 교정되지 않은 세포가 섞여있는 모자이크 현상이 발생했는데, 이번 연구에서 정자와 유전자 가위를 동시에 난자에 주입해서 모자이크 현상을 극복함으로써, 유전자 교정의 성공률을 높였다.

  * 모자이크 현상이 일어난 배아는 변이된 유전자를 후세대로 물려 줌

연구결과는 국제적인 학술지 네이처(Nature, IF 38.138) 온라인에 한국시간 8월 3일 새벽 2시에 공개되었다.