국내 연구팀, 유전자 가위로 비정상 CGG 반복 서열 제거로 유전자 다시 작동
[아시아경제 정종오 기자] 정신지체 유전성 질환에 대한 치료길이 열릴 수 있을까. 국내 연구팀이 취약 X 증후군(Fragile X 증후군)에 대한 유전자 교정에 성공하면서 관심을 모으고 있다.
크리스퍼 유전자가위 기술을 활용해 유전성 질환인 Fragile X 증후군에 대한 치료의 길을 열 수 있는 가능성을 제시했다. 연구팀은 환자의 세포에서 유래된 역분화 줄기세포(iPS 세포) 이용했다. 크리스퍼 유전자가위를 활용해 비정상적 DNA의 CGG 반복 서열을 제거했다. 그 결과 유전자(FMR1) 프로모터 부위 탈 메틸화(demethylation)가 유도됐고 원인 유전자(FMR1)가 다시 정상 발현을 시작했다.
취약 X 증후군은 가장 흔한 정신지체 유전성 질환이다. FMR1이라는 유전자의 DNA 상위 부위(5'-UTR)에 CGG서열이 200개 이상 비정상적으로 늘어나 유전자 발현이 멈춰 병이 생기는 구조를 보인다. 남자 약 3600명당 1명꼴로 발병하며 정신지체 남자 환우중 약 6%를 차지한다. 자폐증의 약 5%도 이 질환에 해당되는데 근본적 치료법이 없는 실정이었다.
이번 연구결과에서 중요한 점은 반복된 CGG 염기 서열을 제거하자 유전자 프로모터 부분에서 유전자 발현 조절에 중요한 역할을 하는 CpG섬(CpG island, 시피지 섬)의 탈 메틸화반응(demethylation)이 일어나 유전자가 다시 작동됐다는 부분이다.
연세대학교 의과대학 생리학 교실 김동욱 교수팀(줄기세포기반 신약개발연구단장)이 이번 연구를 수행했다. 연구 성과는 국제 학술지 셀(Cell)의 자매지인 셀 리포트(Cell Reports)지에 10월2일자 온라인((논문명: Reversion of FMR1 Methylation and Silencing by Editing the Triple Repeats in Fragile X iPSC-Derived Neurons)에 실렸다.
김동욱 교수는 "CGG반복 서열 존재 여부가 유전자 프로모터 CpG섬의 메틸화반응을 조절해 어떻게 질병 원인 유전자 FMR1을 켜고 끄는지 그 원리를 밝힌 것으로 앞으로 이 질병의 치료법 연구에 큰 단서가 될 것"이라고 말했다.
정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr
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