4세대 유전자 편집 '프라임 에디팅' 뜬다

[아이뉴스24 최상국 기자] 지난해 10월 네이처紙에 발표돼 과학계를 들썩이게 했던 4세대 유전자 편집 기술 '프라임 에디팅(Prime editing)이 가까운 미래에 가장 큰 파급효과를 일으킬 유망 바이오기술로 전망됐다.

12일 한국생명공학연구원 국가생명공학정책연구센터(센터장 김흥열)는 데이터 분석과 전문가 토론, 설문조사 등을 바탕으로 선정한 '2020 10대 바이오 미래유망기술'을 발표했다.

생명연이 선정한 10대 기술은 ▲프라임 에디팅(Prime editing) ▲Cryo-EM 생체분자 구조분석기술(High-resolution cryo-EM bio-imaging) ▲공간 오믹스 기반 단일세포 분석기술(Single cell spatial reconstruction) ▲조직 내 노화세포 제거기술(Senolytics) ▲디지털 치료제(Digital therapeutics) ▲실시간 액체생검(Real-time liquid biopsies) ▲엽록체 바이오공장(Chloroplast biofactory for high-level production of biomolecules) ▲식물 종간 장벽제거기술 (Removing interspecific incompatibility for cross-species hybridization) ▲바이오파운드리(Biofoundry) ▲무세포 합성생물학(Cell-free synthetic biology) 등이다.

생명연은 이 중에서도 '프라임 에디팅'이 파급효과가 가장 클 것으로 예측했다. '프라임 에디팅'은 지난해 10월 미국 하버드대 데이비드 리우 교수 연구팀이 네이처紙에 발표하면서 '4세대 유전자 편집' 기술로 주목받았다. 기존의 유전자편집 기술의 정밀도를 크게 향상시키면서 "워드프로세서를 사용하듯이" 자유자재로 유전자를 편집할 수 있는 기술로, 유전자편집 기술을 또다른 차원으로 진화시킬 것으로 평가된다.

하버드대 연구팀은 논문에서 기존 유전자 교정 기술과 비교해 월등한 효율과 자유로운 유전자 편집 가능성을 보여주었다. 기존의 유전자 가위는 DNA 이중가닥을 모두 절단하고 세포가 자연복구되는 메커니즘으로 작동하지만 '프라임 에디팅'은 DNA 단일가닥을 절단하고 원하는 염기서열을 직접 삽입하는 방식으로 이루어진다. 이중가닥 절단 및 복구과정에서 발생할 수 있는 의도치 않은 편집오류를 방지한 것이다.

생명연은 프라임에디팅이 "생명현상 연구뿐만 아니라 질병치료, 품종개량 등에 활용 가능하며 암, 난치질환 등 현존하는 유전질환의 89%를 치료할 수 있는 기술"로 높게 평가하는 한편 "국내에서도 기초과학연구원(유전체교정연구단), 생명연(유전자교정연구센터)등의 정부출연연구기관과 민간 바이오 스타트업들이 보유한 유전자편집기술 역량을 기반으로 충분히 글로벌 선도기술에 도전할 수 있을 것"으로 기대했다.

생명연은 또한 향후 5년 내에 '프라임 에디팅 기술의 고도화, 특이성 개선 및 다양한 Cas 기반의 프라임 에디팅 기술 개발'이 이루어지고, 10년 내에 '해당 기술의 고도화 및 체내 전달기술을 적용한 유전자 교정치료의 임상 시도'가 이루어질 것으로 전망하고 우리나라도 국제경쟁력 확보를 위한 신속한 대응이 필요하다고 지적했다.

한편으로는 "다른 유전자편집 기술과 동일하게 다양한 안전성 이슈에 관한 연구와 사회적 인식, 제도적 문제를 해결할 필요가 있다"는 지적도 빠트리지 않았다.

생명연이 발표한 '2020 10대 바이오 미래유망기술' 보고서는 바이오정보 포털사이트인 바이오인(www.bioin.or.kr)에서 볼 수 있다.