[사이언스카페] 백신도 못 맞는 달걀 알레르기 환자, 유전자 가위가 살린다

일 히로시마대 연구진, 유전자 가위로 달걀 알레르기 단백질 제거

독감 백신은 달걀에서 키운 인플루엔자 바이러스를 정제해서 만든다. 달걀 알레르기가 심하면 독감 백신마저 맞지 못해 위험에 처할 수 있다. 사진은 프랑스 사노피의 독감 백신 공장./사노피

유전자 가위 기술로 알레르기를 원천 차단한 달걀이 나왔다. 달걀만 먹으면 두드러기나 구토가 일어나는 어린이들은 달걀로 만든 백신 주사도 맞지 못해 더 큰 위험에 처하기도 했다. 알레르기 차단 달걀의 안전성이 임상시험을 통해 확인되면 누구나 마음 놓고 달걀을 먹고 백신 주사를 맞을 수 있을 것으로 기대된다.

일본 히로시마대의 에자키 료(Ezaki Ryo) 교수는 연구진은 지난 16일 “탈렌(TALEN) 유전자 가위로 달걀에서 알레르기를 유발하는 단백질을 없애는 데 성공했다”고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘식품과 화학 독성학’에 실렸다.

◇달걀흰자의 알레르기 단백질 차단

달걀 알레르기는 흰자에 포함된 단백질이 인체에서 면역 과잉 반응을 일으키는 현상이다. 발진이나 두드러기, 구토 등을 일으킨다. 미국 알레르기·천식·면역학회에 따르면 어린이 중 2%가 달걀 알레르기를 겪는다. 알레르기 증상은 나이가 들면서 대부분 사라지지만, 성장기에 영양 불균형을 초래할 뿐 아니라 달걀로 만드는 백신을 접종 받지 못하는 심각한 문제가 생긴다. 일부는 성인이 돼서도 알레르기를 겪는다.

에자키 교수 연구진은 2세대 유전자 가위 기술인 탈렌을 이용해 달걀흰자에서 알레르기를 유발하는 오보무코이드(ovomucoid) 단백질을 제거했다. 이 단백질은 달걀 흰자의 11%를 차지한다.

유전자 가위는 절단 효소로 특정 유전자를 잘라내 질병을 막거나 농작물의 생산성을 높이는 교정 기술이다. 1세대 징크 핑거에 이어 2세대 탈렌, 3세대 크리스퍼 유전자 가위까지 개발됐다. 탈렌은 단백질로 원하는 유전자에 절단 효소를 결합시키며, 크리스퍼는 리보핵산(RNA)이 그 역할을 한다.

유전자 가위로 알레르기를 일으키는 단백질을 달걀에서 만들지 않도록 교정한 병아리들. 검은색(왼쪽)과 갈색(오른쪽) 병아리가 알레르기 단백질 합성 유전자를 없앤 병아리들이다./일 히로시마대

◇돌연변이, 교정 오류 나오지 않아

연구진은 탈렌 유전자 가위로 오보무코이드 단백질을 만드는 유전자를 제거했다. 유전자 교정을 통해 태어난 병아리는 나중에 오보무코이드 단백질이 없는 달걀을 낳았다. 연구진은 이 달걀에 오보무코이드에 결합하는 항체를 처리해도 아무런 반응이 일어나지 않는 것을 확인했다. 오보무코이드 단백질이 나오지 않았다는 말이다. 돌연변이 오보무코이드 단백질에 결합하는 항체도 아무런 반응이 없어, 유전자 교정이 달걀에 돌연변이를 유발하지도 않았음을 알 수 있었다.

그 외 다른 단백질은 정상적으로 생성돼 유전자 가위가 다른 곳을 자르지 않았다는 점도 확인됐다. 최근 유전자 가위가 병충해를 원천 차단하고 농작물의 성장을 촉진하는 데 활용되고 있지만, 원치 않은 유전자까지 없애는 부작용이 발생하기도 헸다. 에자키 교수는 “이번 결과는 오보무코이드 단백질을 없앤 닭이 식품과 백신의 달걀 알레르기 문제를 해결할 수 있음을 보였다”고 밝혔다.

이번 연구에서는 알레르기 단백질을 없앤 달걀이 열처리한 식품에 들어가도 문제가 없다는 것을 확인했다. 연구진은 앞으로 인체 대상 임상시험을 통해 알레르기를 차단한 달걀의 안전성을 추가로 확인하겠다고 밝혔다. 일부는 다른 사람보다 더 작은 양의 달걀 흰자 단백질에 노출돼도 알레르기 반응이 심하게 나타나기도 하기 때문이다.

참고자료

Food and Chemical Toxicology, DOI: https://doi.org/10.1016/j.fct.2023.113703

- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -