KAIST, 유전자가위 기술로 코로나 바이러스 싹둑

전북대 연구팀과 세계 첫 개발
동물모델 대상 치료 효과 입증

유다슬이(왼쪽부터) KAIST 생명과학과 연구조교수, 허원도 교수, 김지혜 선임연구원, 유정혜 박사과정이 유전자가위로 코로나 바이러스를 잘라낼수 있는 기술을 개발했다. [KAIST 제공]

카이스트(KAIST)는 생명과학과 허원도 교수 연구팀과 전북대 강상민 교수 연구팀이 코로나19 바이러스 증식을 차단할 수 있는 핵심 타겟 부위를 잘라낼 수 있는 RNA 유전자가위 기술을 세계 최초로 개발했다고 1일 밝혔다.

코로나19 바이러스는 세포 내 감염 후 매우 빠른 속도로 바이러스 단백질을 복제하고 증식하여 숙주 세포의 기능을 완전히 망가뜨린다. RNA 바이러스 유전체를 직접 분해하여 바이러스 증식을 억제하는 시도는 이전부터 있어왔지만 이런 빠른 코로나 증식을 완전히 막기에는 역부족이었다.

연구팀은 RNA 유전자 가위 기술로 코로나 바이러스 내 유전자 발현 조절 중추 역할을 하는 슈도낫 부위를 타겟함으로써 99.9퍼센트의 바이러스 증식 억제 효과가 있음을 입증했다. 이는 슈도낫 부위가 코로나 바이러스의 가장 취약한 급소임을 보여주는 결과이기도 하다.

이 기술은 mRNA 기반 유전자 치료제 전달하는 방식으로 DNA 기반 유전자 치료제에 비해 전달 효율이 매우 높으며 치료제 발현 시간 또한 매우 빠르다. 연구진이 제작한 mRNA 기반 치료제 전달로 감염 세포에 2시간 이내, 감염 동물에 6시간 이내에 RNA 유전자 가위 기술 발현을 유도할 수 있었다.

연구진은 전북대학교 인수공통연구소와의 공동연구를 통해 코로나19 바이러스 뿐만 아니라 변이체 증식 또한 매우 효과적으로 억제됨을 보여주며 해당 기술의 범용성을 증명했다.

유다슬이 KAIST 연구조교수는 “이번 연구 결과는 바이러스 유전체 중 단백질을 구성하는 유전자가 아닌 단백질 발현을 조절하는 유전자를 세계 최초로 타겟 했다는 점과, 그것이 다른 유전자 타겟 부위보다 바이러스 증식 억제 효율이 뛰어나다는 점에서 중요한 의미를 갖는다”고 말했다.

허원도 교수는 “RNA 유전자가위 연구는 본래 바이러스 감염병 치료 목적으로 시작하지는 않았지만 팬데믹이라는 세계적 재난 상황에서 기여하고자 연구를 시작했다”면서 “mRNA 백신으로 인류가 빠르게 팬데믹을 극복하였듯이 mRNA 치료제 개발로 미래에 출현할 바이러스 감염병에 신속한 대응을 하도록 기술을 발전시키겠다”고 전했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘몰레큘러 테라피’ 3월 21일 온라인판에 게재됐다. 구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com