두 가닥의 사슬이 나선형으로 꼬인 DNA 가운데 한 가닥만 선별, 부작용 없이 자를 수 있게 됐다.

교육과학기술부는 서울대 화학부 김진수 교수팀이 발전시킨 ‘유전자 가위’(engineered nuclease) 기술이 향후 유전자 치료의 정확성을 높이는 데 크게 기여할 것이라고 29일 밝혔다.

유전정보를 담은 화학물질인 DNA는 방사능 등에 의해 사슬이 끊기거나 순서가 뒤바뀌곤 한다. 이런 돌연변이를 원래처럼 회복하지 못하면 질병이 될 수 있다.

최근엔 인공 제한효소를 가위처럼 이용해 DNA의 일부분을 절단, 변이를 교정하는 ‘유전자가위’(engineered nuclease) 기술이 주목받고 있다.

그러나 이 때 이용하는 제한효소가 DNA의 두 가닥에 쌍으로 작용해 원치 않는 부위도 자르거나 독성을 일으키는 결과가 빚어졌다.

김 교수팀은 제한효소의 한 쪽을 망가뜨려 DNA의 한 가닥만 자르는 동시에 변이가 나타나지 않도록 제어하는데 성공했다. 손상된 DNA를 교정하는 두 가지 방법 중 변이가 나타나는 방법을 억제, 유전자 치료의 부작용을 없앤 것이다.

기존에는 DNA의 잘린 말단 부위가 그대로 연결되는 NHEJ(Non-Homologous End Joining)법이 우세하게 나타났다. 이 방법으론 돌연변이가 나타날 수 밖에 없었다.

연구팀은 그러나 손상된 DNA가 외부에서 넣어준 염기서열이 유사한 DNA를 주형으로 복구한 뒤 잘린 말단을 연결하는 HR(Homologous recombination)법만 나타나도록 조절했다. 기존 유전자가위 기술의 한계를 극복한 것이다.

김 교수는 “이번 기술은 에이즈나 혈우병과 같은 난치성질환을 원천적으로 치료하는데 활용할 수 있다”고 말했다.

이 연구성과는 유전체 분야의 권위 있는 학술지인 ‘지놈 리서치(Genome Research, IF=13.588)’ 온라인에 최근 실렸다.

연합뉴스