[이슈] 유전자가위 크리스퍼(CRISPR)... 난치병 치료에 기대

특허뉴스 염현철 기자 | 기사입력 2019/07/12 [14:19]

[이슈] 유전자가위 크리스퍼(CRISPR)... 난치병 치료에 기대

특허뉴스 염현철 기자 | 입력 : 2019/07/12 [14:19]

 

 

각 분야별 편집 기술이 보편화된지 오래다. 마음에 안드는 곳이 있으면 자르고 지우고, 뜯어내 다시 채우면 된다.

이러한 편집기술이 유전자에도 적용되어 난치병 치료에도 이용되고 있다. 유전자 편집기술로 평가받고 있는 유전자가위인 크리스퍼(CRISPR).

 

유전자 편집 기술이 본격 개발되면서 생명의 설계도를 자유자재로 재가공하는 시대가 현실로 다가오고 있다. 유전자 편집은 유전체의 특정 위치에서 자유자재로 디엔에이(DNA)의 구조를 변화시키는 기술로, 인공 디엔에이(DNA) 절단 효소인 유전자 가위는 그 중 대표적 기술이다.

 

 

특허청에 따르면, 유전자 편집 활용기술을 중심으로 동식물의 유전자 교정을 가능케 하는 유전자 편집 관련 특허출원이 최근 크게 증가하고 있다.

 

이러한 경향을 반영하듯 관련 출원은 2008년 이후 크게 증가해 지난 10년간 15배 늘었고, 최근 3년간의 출원 건수는 이전 3년에 비해 78%나 증가했다. 유전자 편집 관련 출원은 유전자 편집 기술이 생물체를 새로 디자인하는 기술인 합성생물학과 접목되면서 향후에 더욱 빠르게 증가할 것으로 전망된다.

 

 

유전자 편집의 플랫폼(기반) 기술관련 출원은 제3세대 유전자 가위가 처음 개발된 ‘12년 이후 급증해 ’14년에 출원 건수가 정점에 도달한 후 점차 감소하는 추세를 보인 반면 유전자 편집 응용기술 관련 출원은 ‘12년 이후 지속적으로 증가하고 있는 것으로 조사됐다.

 

 

이를 통해 유전자 편집기술 관련 연구 방향이 실제 질병 치료나 생물 재설계에 적용하는 방향으로 바뀌고 있고 또한, 내국 출원이 큰 폭으로 증가하고 있음을 비추어볼 때, 가까운 미래에 유전병이나 난치병을 치료할 수 있는 국산 기술 개발이 멀지 않았음을 시사하고 있다고 볼 수 있다.

 


최근 영화 쥬라기 공원에서 공룡을 부활시킨 것 같은 실험이 현재 미국에서 진행중이다.

멸종한 거대동물 매머드 부활 프로젝트이다.

크리스퍼로 4,000년 전 사라진 매머드를 복원하는 매머드 부활 프로젝트로 하버드대 연구팀은 시베리아에서 매머드 사체를 찾아 DNA를 추출해 냈다.

 

DNA는 너무 오랜 세월이 흘러 전부 사용할 순 없었지만 연구팀은 매머드의 유전 특징이 담긴 DNA 일부를 아시아 코끼리 DNA에 오려붙이기로 했다. 아시아코끼리는 매머드와 유전자가 99.4% 일치한다. 연구팀은 10년 안에 매머드의 긴 어금니, 거대한 몸집, 온몸 뒤덮은 털을 쏙 빼닮은 매머펀트(Mamephant)’가 탄생할 거라고 밝혔다.

 

보존이 잘 된 사체를 구한다면 다른 멸종동물도 복원이 가능할 것으로 보인다. 1983년 멸종한 위부화개구리를 크리스퍼로 재탄생시킨 사례도 있다.

 

크리스퍼로 DNA를 재조합해 만든 갈변하지 않는 버섯, 혈압 낮추는 콩, 병충해에도 끄떡없는 상추 등은 기존 식재료보다 재조합을 통해 효능을 높였다. 겉보기엔 일반 작물과 큰 차이가 없어 보인다.​ ​

 

▲ 사진_기초과학연구원(IBS)     © 특허뉴스

 

종전엔 식물세포에 외래 유전자를 품은 박테리아를 주입감염시켜 유전자를 개량했다. 박테리아로 유전자를 이식한다는 점에서 우려의 목소리도 있었지만 크리스퍼는 식품 안정성 측면에서 믿을 만하다. 미 농무부는 크리스퍼로 DNA를 편집한 농작물들은 사람들에게 어떠한 해를 끼치지 않는다는 게 확인됐다며 식품 규제 대상에서 제외했다.

 

최근엔 상한 나뭇가지 자르듯 DNA에서 질병을 일으키는 DNA 배드섹터를 유전자가위로 도려낼 수도 있다.

 

연구자들은 우선 동물을 대상으로 연구하고 있다. 세포 분열 전, 배아 상태에서 크리스퍼를 주입하면 크리스퍼는 DNA에서 병을 유발하는 부분을 제거한다. 그 후 건강한 세포들이 자기복제하며 성장하게 되는 과정이다. 최근엔 성체 쥐의 근위축증 치료가 성공했다는 소식도 전해졌다. 후천적으로 발생하는 유전질환 치료 가능성도 열린 것이다.

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