◎인류의 미래 재단할 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9

LG경제연구원 '인류의 미래 재단할 3세대 유전자 가위 CRISPR/Cas9'

■ CRISPR/Cas9 기술은 난치병 혹은 유전병 치료 등에서 미래 의료 분야의 혁신을 일으킬 전망이다. 2015년 Science지 올해의 혁신기술과 2016년 MIT 테크놀로지 리뷰의 10대 기술에 선정되기도 했다.

■ 3세대 CRISPR 유전자 가위 기술 관련 시장은 연평균 36.2%로 급속히 발전할 것으로 예상되고 있다. 어려운 기술 설계로 장벽이 높고 시간도 오래 걸렸던 기존의 1세대 ZFN, 2세대 TALEN 기술에 비해, 3세대 유전자 가위인 CRISPR/Cas9 기술은 설계하기 쉽고(설계기간 수개월→하루), 비용도 매우 저렴(수천달러→수십달러)하여 대부분의 연구실에서 쉽게 합성 가능하다.

■ 세균의 면역반응 현상에서 기인한 CRISPR/Cas9 기술은 guideRNA가 미리 표적해둔 DNA 염기 서열을 찾아가 Cas9 단백질로 잘라내고 다시 잇거나(NHEJ) 절단부위를 다른 염기 서열로 교체(HDR)하는 형태로 유전자를 변형시킬 수 있다. 최근 활발한 연구를 통해 Cpf1, CasX, CasY 등의 새로운 유전자 가위도 발견되고 있다.

■ 질병치료에도 이미 적용되고 있다. 미국, 영국, 스웨덴 등에서 CRISPR/Cas9을 이용한 HIV, 암, 혈우병, 선천성 안질환 등 질병 치료 연구가 활발하다. 중국에서도 이미 배아세포에 빈혈을 일으키는 변이 유전자를 절단하거나, HIV 질환 면역 수정란을 만드는 데 성공했으며, 성인 폐암 환자를 대상으로 임상시험을 실시했다.

■ 전세계적으로 글로벌 제약회사와 CRISPR/Cas9 기술을 보유한 벤처 기업들이 활발한 협력을 통해 기술 개발을 주도해 가고 있다. 한국도 CRISPR/Cas9 기술 특허를 보유한 국가로서 계속 관련 기술 수준을 높여가야 할 것이다.

■ CRISPR/Cas9 기술은 이제 막 부상하기 시작한 기술이다. 의도하지 않은 부분을 절단할 수 있는 비표적절단의 기술적 문제 개선, CRISPR/Cas9 자체의 충분한 안전성 확보, 인간배아유전자 편집의 윤리적 이슈 등 극복하고 합의를 이루어가야 할 과제가 많다.

■ 개별 국가 차원의 유전자 가위기술의 수용 수준에 거의 관계없이 인류의 유전자 가위 관련 기술과 지식은 불가역적으로 확산될 것이다. 기술의 수혜를 높이고 오남용과 폐해를 최소화 하기 위해서 유전자 가위 기술과 유전자, 질병 및 생명 현상에 대한 국가적인 지적 수준과 기술 수준을 높이고 윤리적 이슈에 대해서도 사회적 합의를 마련해야 할 것이다.

< 목 차 >
1. 유전자 가위 시장
2. 1·2세대 유전자 가위
3. 3세대 유전자 가위, CRISPR/Cas9
4. 유전자 가위의 의료 분야 적용
5. CRISPR/Cas9 관련 기업 현황 및 특허
6. CRISPR/Cas9의 과제와 이슈

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