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4차 산업혁명/바이오 제약 유전자

[유전자 기술] 유전자 가위 기술 CRISPR와 한국 기업 툴젠

 

[4차 산업혁명_크리스퍼 (CRISPR) 기술이란?]

유전자 가위란 동식물 유전자에 결합해 특정 DNA부위를 자르는데 사용하는 인공 효소로 유전자의 잘못된 부분을 제거해 문제를 해결하는 유전자 편집 (Genome Editing) 기술을 의미함

 

즉 유전자 가위는 손상된 DNA를 잘라내고 정상DNA로 갈아 끼우는 짜깁기 기술임

1,2,3세대의 유전자 가위가 존재하는데 최근 3세대 유전자 가위는 크리스퍼(CRISPR )로 불림

 

CRISPR 유전자 가위는 ‘Science’ 저널에 2015년 주목할 만한 기술로 선정됨

 

유전자 가위를 다시 한 번 정리하자면 DNA의 특정한 부분을 인지해, 자르면서 DNA 사이에 틈(DSB, Double strand break)이 생기게 된다. 이 현상을 이용하여 특정 유전자를 자르고, 틈에 원하는 유전자를 넣고, 또 바꿀 수도 있다.

 

크리스퍼 유전자 가위 기술은 크리스퍼라는 RNA가 표적 유전자를 찾아가 '카스9'라는 효소를 이용하여 DNA염기서열을 잘라내는 방식으로 작동함

 

[4차 산업혁명_크리스퍼 (CRISPR) 기술 기대 효과]

돼지의 장기에 DNA를 제거하여 인간에게 이식할 때의 문제점을 해결하거나 줄기세포, 체세포의 유전병의 원인이 되는 돌연변이 교정, 항암세포 치료제와 같이 다양한 활용 가능성에서 많은 기대를 얻고 있음

 

예를 들어 에이즈 치료에 큰 효과를 볼 수 있을 것으로 보임

현재 CRISPR 절단 기술을 이용한 치료 중 가장 앞서 나간 것은 에이즈 치료다. 에이즈는 HIV(Human immunodeficiency virus)에 감염되어 나타나는데, HIV CCR5라는 수용체를 통해 인간 세포에 들어간다. 이에 유전자 가위를 이용해 CCR5 유전자의 일부를 잘라 HIV가 수용체에 결합하지 못하도록 막는 방식으로 에이즈를 치료한 시도가 있었다. 실제 Timothy Ray Brown라는 환자에게 이 기술을 적용한 골수를 이식했더니 에이즈가 완치되었다는 보고가 있다.

 

또한 CRISPR 기술을 통해 원하는 유전자를 넣을 수 있다. 실험적으로는 붙이고 싶은 DNA 조각을 같이 넣어주면 된다. 이 기술을 이용하면 다양한 동식물에서 원하는 단백질을 발현시킬 수 있어병충해를 견디는 상추와 같은 개량종을 만들 수 있다.

 

[4차 산업혁명_한국의 유전자 기술 기업 툴젠]

툴젠은 혈우병 치료제 전임상을 진행하고 있으며 헌터병, 샤르코마리투스병(CMT) 등 다양한 희귀 질환에 CRISPR 원천 기술을 적용할 계획을 갖고 있다.

 

CRISPR 기술을 이용한 치료제는 근본적인 치료가 가능하며 후손에게 유전병이 전달되지 않는다는 장점을 가진다.

 

툴젠은 김진수 박사 (전 서울대 화학과 교수, IBS 유전체교정연구단 단장)에 의해 설립

 

유전체교정 전문 기업인 툴젠이 크리스퍼(CRISPR) 유전자가위 기술과 관련된 파생 특허를 국내에 등록함

 

툴젠은 지난해 한국에서 등록된 크리스퍼 유전자가위의 원천기술에 대한 특허를 받은 바 있다. 이번은 파생특허로 유전자 가위를 통해 DNA의 염기서열이 추가되거나 제거됐는지를 확인할 수 있는 분자진단 기술에 대한 것이다.

 

툴젠은 유전자가위 기술을 바탕으로 질병 치료제 및 동식물 육종 등의 유전자 관련 응용 분야에서 사업을 영위하고 있는 바이오벤처 기업으로 툴젠의 크리스퍼 유전자가위 원천특허는 미국, 유럽을 비롯한 9개국에서 등록 및 심사가 이루어지고 있으며, 작년 한국 특허가 등록되고 호주 특허가 승인된 바 있다. 

 

참조: 바이오스펙테이터, 위키피디아, 툴젠

 

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