'유전자 가위' 사용에는 위험이 따른다

CRISPR 분자 가위는 유전 질환 치료에 혁명을 일으킬 잠재력이 있습니다. 이는 게놈의 특정 결함 부분을 교정하는 데 사용할 수 있기 때문입니다. 그러나 불행히도 한 가지 문제가 있습니다. 특정 조건에서는 수리가 새로운 유전적 결함으로 이어질 수 있습니다. 만성 과립종 질환의 경우와 같습니다. 이는 취리히 대학교(UZH)의 임상 연구 프로그램 ImmuGene의 기초 연구원과 의사 팀이 보고했습니다.

만성육아종증은 12만 명 중 1명에게 영향을 미치는 희귀 유전성 질환입니다. 이 질환은 면역 체계를 손상시켜 환자를 심각하고 생명을 위협하는 감염에 취약하게 만듭니다. NCF1 유전자의 DNA 서열에 염기라고 하는 두 글자가 없어서 발생합니다. 이 오류로 인해 박테리아와 곰팡이에 대한 면역 방어에 중요한 역할을 하는 효소 복합체를 생성할 수 없게 됩니다.

CRISPR 도구는 작동합니다…

연구팀은 이제 CRISPR 시스템을 사용하여 누락된 글자를 올바른 위치에 삽입하는 데 성공했습니다. 그들은 만성 과립종성 질환을 앓고 있는 사람과 동일한 유전적 결함이 있는 면역 세포의 세포 배양에서 실험을 수행했습니다. "이것은 이 질병의 근저에 있는 돌연변이를 교정하기 위해 CRISPR 기술을 사용하는 데 유망한 결과입니다."라고 취리히 대학 소아 병원과 UZH 재생 의학 연구소의 체세포 유전자 치료 교수인 팀 리더인 야닌 라이헨바흐가 말했습니다.

…하지만 불행히도 완벽하지는 않습니다.

그러나 흥미롭게도, 수리된 세포 중 일부는 이제 새로운 결함을 보였습니다. 수리가 일어난 염색체의 전체 섹션이 없어졌습니다. 그 이유는 NCF1 유전자의 특별한 유전적 별자리 때문입니다. 이 유전자는 같은 염색체에 세 번 존재하는데, 한 번은 활성 유전자로, 두 번은 유사 유전자 형태로 존재합니다. 이들은 결함이 있는 NCF1과 동일한 서열을 가지고 있으며 일반적으로 효소 복합체를 형성하는 데 사용되지 않습니다.

CRISPR의 분자 가위는 유전자의 다른 버전을 구별할 수 없으므로 가끔 염색체의 여러 위치(활성 NCF1 유전자와 유사 유전자)에서 DNA 가닥을 절단합니다. 이후 절편을 다시 결합하면 전체 유전자 세그먼트가 정렬되지 않거나 누락될 수 있습니다. 의학적 결과는 예측할 수 없으며 최악의 경우 백혈병 발병에 기여합니다. 라이헨바흐는 "이는 임상 환경에서 CRISPR 기술을 사용할 때 주의가 필요하다는 것을 의미합니다."라고 말합니다.

더 안전한 방법을 모색하다

위험을 최소화하기 위해 팀은 CRISPR 구성 요소의 수정된 버전을 포함한 여러 가지 대체 접근 방식을 테스트했습니다. 또한 유전 가위가 여러 부위에서 동시에 염색체를 절단할 가능성을 줄이는 보호 요소를 사용하는 것도 살펴보았습니다. 안타깝게도 이러한 조치 중 어느 것도 원치 않는 부작용을 완전히 예방할 수 없었습니다.

"이 연구는 CRISPR 기반 치료법의 유망하고 도전적인 측면을 모두 강조합니다." UZH 생화학과의 공동 저자인 Martin Jinek 교수의 말입니다. 그는 이 연구가 만성 과립종성 질환 및 기타 유전성 질환에 대한 유전자 편집 치료법 개발에 귀중한 통찰력을 제공한다고 말합니다. "그러나 이 방법을 미래에 더 안전하고 효과적으로 만들기 위해서는 추가적인 기술적 발전이 필요합니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241106132646.htm