전기천공법 이용해 염기쌍 역위영역 기존의 1.5배 확인

日 연구팀

[의학신문·일간보사=정우용 기자] 세포를 손상시키지 않는 간편한 게놈편집법으로 염색체를 조작하는 데 성공했다.

일본 츄부대를 비롯한 공동연구팀은 세포에 대한 손상이 매우 적은 염색체 역위(염색체의 부분적 역전) 게놈편집실험에 세계 처음 성공했다고 발표했다.

최근에는 신약의 효과를 확인하는 데 이용되는 유전자조작 쥐의 제작이 이전보다 쉬워지고 있다. 하지만 염색체 역위 등 대규모 게놈조작은 장기간 훈련과 고가의 설비를 필요로 하고 숙련자라 하더라도 게놈편집용 시약도입에 3시간 정도 걸리는 현미주입법이 사용되고 있다.

따라서 연구팀은 장치가 비교적 저렴하고 훈련기간은 1~2개월, 작업시간도 약 15분만에 끝나는 전기천공법으로 염색체 역위 쥐를 제작하는 실험을 실시했다. 전기천공법은 세포에 전기펄스를 주고 일시적으로 생기는 틈을 통해 수정란 속에 게놈편집시약을 도입할 수 있다. 세포의 틈은 자연스럽게 닫혀 손상이 적고 수정란의 생존율 향상을 기대할 수 있다.

체외수정으로 제작한 쥐의 수정란에 이 방법을 적용한 결과, 출산한 쥐에서 염기쌍의 역위영역이 기존의 1.5배에 달하는 것으로 확인됐다. 염색체질환 쥐를 제작하는 데에는 오랜 염색체 조작이 필요한데, 조작영역이 길수록 다종의 질환모델을 만들 수 있다. 또 채란과 이식이 불필요한 쥐의 생체내 자연수정란에 이 방법을 응용해 난관마다 게놈편집을 하자, 기존과 비슷한 정도의 역위영역을 가진 쥐를 출산할 수 있었다.

이 방법은 연구예산이 제한된 소규모 연구실이나 학부생들도 간단히 이용할 수 있기 때문에 염색체조작연구가 세계적으로 진전될 것으로 예상된다. 향후 사람의 염색체질환 발병기전 규명과 진단·치료법 개발이 가속화될 전망이다.

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