작성일 : 18-10-04 22:12
김용삼 생명연 박사팀 "유전자 치료 속도 향상 전망" , 크리스퍼-Cpf1 유전자가위 기술 개발···치료 효율↑
 글쓴이 : happy
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크리스퍼-Cpf1 유전자가위 기술 개발···치료 효율↑

김용삼 생명연 박사팀 "유전자 치료 속도 향상 전망"

박성민 기자 sungmin8497@hellodd.com

입력 : 2018.10.04|수정 : 2018.10.04

CRISPR RNA의 유리디닐레이트의 추가를 통한 Cpf1의 유전자 교정 효율 증대를 표현한 모식도.<사진=한국생명공학연구원 제공 >

CRISPR RNA의 유리디닐레이트의 추가를 통한 Cpf1의 유전자 교정 효율 증대를 표현한 모식도.<사진=한국생명공학연구원 제공>


국내 연구팀이 크리스퍼(CRISPR)-Cpf1 유전자가위 효율을 높이는 방법을 개발했다.

한국생명공학연구원(원장 김장성)
김용삼 유전자교정연구센터 박사 연구팀 차세대 유전자 교정 도구인 크리스퍼-Cpf1 시스템 효율을 높이는 방법을 개발했다고 4일 밝혔다.

크리스퍼 시스템은 잘못된 유전자를 교정해 유전자 치료에 사용하는 기술이다. 크리스퍼-Cas9이라는 3세대 유전자가위 기술의 개발로 유전자 편집·교정 분야의 기술이 급속도로 발전했다. 

하지만 Cas9 시스템은 크기가 크고 원하는 타겟만 편집하는 기능이 비교적 낮아 안전성이 문제가 됐다. 급성 면역거부반응을 일으키는 등 유전자 치료에 있어 몇가지 문제를 안고 있다.
 
반면 새로운 유전자가위인 Cpf1은 Cas9보다 상대적으로 작은 크기로 체내 전달이 용이하고 안정성이 높아 유전자 치료에 적합한 강점을 지닌다. 다만 유전자 교정 효율이 낮다는 유일한 단점을 가지고 있다.

연구팀은 표적 유전자와 결합하는 가이드 RNA의 말단을 엔지니어링해 Cas9 이상의 교정효율을 갖는 유전자가위 기술을 확보했다.
 
별도의 화학적·물리적 처리 없이 간단한 방법을 통해 Cpf1 의 강점인 작은 크기와 높은 안정성은 유지하면서 낮은 효율이라는 단점을 보완했다. 유전자 치료에 활용하기에 Cas9보다 더 나은 유전자 가위 기술로 발전시켰다.
 
또 Cas9과 Cpf1은 유전자 치료를 할 수 있는 타겟에 대해 서로 보완 관계에 있다. Cas9으로 교정이 어렵던 유전자를 발전된 Cpf1으로 대체해 교정할 수 있다. 유전자 가위의 선택성을 넓혔다.

고효율의 Cpf1 시스템은 유전자 치료기술 적용에 있어 경제적·기술적 이득을 가진다.
 


또 해당 연구 결과는 바이러스 전달체를 사용한 유전자 치료 발전에 기여할 것으로 예상된다. 바이러스 전달체(AVV)는 유전자 치료에 적합한 전달체이지만, 탑재 가능한 유전자 크기가 제한돼 있다.

Cpf1은 Cas9에 비해 크기가 작고 표적 유전자에 대한 특이성이 높아 AAV를 활용할 경우 유전자 치료 도구로 활용될 수 있다.

김용삼 박사 "이번 연구성과는 Cpf1의 장점인 낮은 오프-타겟 효과는 유지시키면서 간단한 방법으로 교정 효율을 올렸다는 것이 핵심"이라며 "Cas9보다 크기가 작고 오프-타겟 효과가 적은 Cpf1의 단점이었던 교정 효율이 높아짐으로써 다양한 유전자를 보다 쉽게 유전자를 교정할 수 있다. AAV와 같은 바이러스 전달체를 이용한 유전자 치료에 대한 활용 가능성이 높아졌다"고 말했다.

한편, 이번 연구 성과는 네이쳐 '커뮤니케이션지(Nature Communications, IF 12.353)'에 지난달 7일자로 게재됐다.