국내 연구진이 인간만능줄기세포에 최적화된 유전자가위 교정 기술을 새롭게 개발했다. 유전자 교정 효율을 높인 이번 기술은 환자 맞춤형 세포유전자 치료제 개발 등에 기여할 것으로 기대된다.
16일 서울대는 차혁진 약학대 교수 연구팀이 인간만능줄기세포의 유전자 교정 효율을 저해하는 고유한 세포를 일시적으로 억제해 교정 효율 고도화에 성공했다고 16일 밝혔다. 연구 결과는 12일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다.
인간만능줄기세포는 이론상 무한히 분열해 인간의 모든 세포로 분화할 수 있다. 유전자를 정밀하게 교정할 수 있는 기술이 고도화되면 질환의 원인이 되는 유전자 돌연변이를 정확하게 교정한 인간만능줄기세포를 생산해 치료에 활용할 수 있다.
인간만능줄기세포는 일반적인 세포와 달리 돌연변이 형성을 억제하는 매우 강력한 분자세포생물학적 특성을 갖고 있다. 이 때문에 유전자가위 기술을 사용해 DNA의 염기 서열에 변화를 강제로 유도하는 정밀 교정 기술의 효율이 떨어졌다. 환자 유래 인간만능줄기세포를 만들어 내더라도 질환 돌연변이를 교정하는 데 어려움이 있어 유전질환 환자의 맞춤형 세포유전자 치료제 개발에 걸림돌이 됐다.
연구팀은 인간만능줄기세포 DNA의 교정 과정에서 일어나는 DNA 손상 신호와 손상 복구 신호를 일시적으로 동시에 억제하는 방식으로 기존 유전자가위 교정 기술의 효율을 안전하게 높였다. 분석 결과 특정한 단백질에 의한 DNA 손상 스트레스 반응이 감소하며 세포사멸이 유도됐다. DNA 손상 복구 반응에 의해 교정 작업이 저해되는 문제점도 개선됐다.
연구팀은 “이 기술은 유전질환 환자의 질환 치료용 환자 맞춤형 줄기세포를 이용한 세포유전자 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
동아사이언스(dongascience.com) 박정연 기자 hesse@donga.com 2024.05.16 16:23