'빛'으로 유전자가위 자유자재 조절…RNA치료법 새길 열릴까

유전자가위 기술 중 하나인 캐스13을 이용한 쥐 모델 실험 결과. /사진=KAIST

국내 연구진이 빛을 통해 RNA(리보핵산) 유전자가위 기술 중 하나인 카스13(Cas13)의 정밀성을 높이고 유전자 교정의 부작용을 줄였다. 유전자가위는 특정 부위를 절단하는 효소단백질과 길잡이 역할을 하는 가이드 RNA가 결합된 형태로 유전체를 교정하는 기술이다.

한국과학기술원(KAIST)은 허원도 생명과학과 교수 연구팀이 빛으로 유전자가위 카스13을 조절하는 기술을 개발, 쥐 모델에 처음으로 적용했다고 7일 밝혔다. 이번 연구는 저명 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 지난달 22일 게재됐다.

'빛 치료법'이라고도 알려진 광유전학은 생체 조직 내 세포에 빛을 비춰 세포들의 활성을 조절한다. 연구팀은 빛으로 유전자가위를 활성화해 가이드 RNA의 기능을 조절하는 기술을 개발했다.

비활성화 상태의 유전자가위에 원하는 시간에 맞춰 빛을 비추면 활성화된다. 기존 기술로는 시간 조절이 어려웠다. 빛을 받은 유전자가위만 활성화되기 때문에 표적 RNA만 조절할 수 있다는 장점도 있다.

연구팀은 "최초로 시공간을 정밀하게 조절해 유전자가위를 적용할 수 있게 됐다"고 설명했다. 이어 유전자가위 기술을 쥐 모델에 적용한 결과 RNA 염기 편집이 효과적으로 일어남을 확인했다. 표적 외 다른 세포를 실수로 건드리는 등의 부작용도 줄일 수 있을 것으로 내다봤다.

연구를 주도한 허 교수는 "그동안 실험적 한계로 인해 어려웠던 RNA 연구를 촉진할 것으로 기대된다"며 "간 질환 등 질병과 관련된 돌연변이를 표적으로 하는 RNA 기반 치료법 발전에 기여할 것"이라고 밝혔다.

허원도 KAIST 생명과학과 교수. /사진=KAIST

박건희 기자 wissen@mt.co.kr