유전병 교정한 복제 개 탄생, 국내 연구진 세계 최초 성공

국내 연구진이 세계 최초로 질병 유전자를 교정한 개를 복제하는 데 성공했다. 반려견 품종 개발 과정에서 흔히 발생하는 유전병을 치료하는 데 큰 도움을 줄 것으로 기대된다. 충남대 동물자원과학부 김민규 교수와 툴젠 구옥재 박사 연구진은 지난달 28일 네이처 자매지인 온라인 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 “고관절 이형성증을 유발하는 유전자 돌연변이를 교정한 래브라도 복제개 진(Gene)과 제니(Geny)가 태어났다”고 밝혔다. ◇반려견 고관절 이상 부르는 유전병 교정 반려동물의 품종을 유지하기 위해 근친교배가 자주 일어나 질병을 유발하는 돌연변이가 증가한다. 고관절 이형성증도 그런 돌연변이의 하나이다. 고관절이 제대로 발달하지 않고 훨씬 빨리 닳아 통증을 유발하고 움직이기 힘들게 한다. 이 돌연변이는 특히 래브라도와 골든 리트리버, 독일 셰퍼드, 뉴펀들랜드 품종의 반려견에서 자주 일어난다. 김민규 교수 연구진은 앞서 연구에서 반려견의 고관절 이형성증을 유발하는 유전자 돌연변이를 확인했다. 이번에는 먼저 고관절 이형성증 돌연변이가 있는 래브라도 반려견에서 피부세포를 채취했다. 다음엔 프라임 교정이란 차세대 유전자 교정 기술로 해당 돌연변이를 교정했다. 처음 개발된 크리스퍼 캐스9 유전자 가위는 효소 단백질로 DNA 두 가닥을 모두 잘라내기 때문에 유전자 교정 과정에서 잘못된 부위가 추가되거나 삭제되는 오류가 발생하기도 했다. 프라임 교정은 DNA 한 가닥만 잘라내고 원하는 염기서열을 삽입하는 방식이어서 이런 문제가 없다. 과학자들은 크리스퍼가 유전자 가위이고 염기 하나만 교정하는 방식이 연필이라면 프라임 교정은 워드 프로세서와 같다고 말한다. 마지막으로 유전자가 교정된 세포와 세포핵 DNA가 제거된 난자를 융합시켜 복제 수정란을 만들었다. 수정란은 대리모 자궁에 착상시켰다. 나중에 태어난 진과 제니는 돌연변이 유전자가 교정된 피부세포와 같은 DNA를 가진 체세포 복제개이다. 연구진은 유전자 교정이 제대로 됐는지 확인하기 위해 교정 부위에 형광단백질 유전자를 함께 집어넣었다. 이로 인해 두 복제개에 자외선을 비추면 녹색 형광이 나타났다. ◇사람 유전자 교정은 성인 환자만 가능 고관절 이형성증은 사람에게도 나타난다는 점에서 이번 연구는 사람에게도 도움을 줄 수 있다고 연구진은 기대했다. 하지만 이번처럼 유전자가 교정된 수정란을 만드는 것은 거의 모든 국가가 금지하고 있다. 유전자 교정이 개인의 선천적 특성을 바꾸는 데 악용될 수 있다는 우려 때문이다. 실제로 지난 2018년 중국 남방과기대의 허젠쿠이 교수는 당국의 허가를 받지 않은 채 에이즈에 면역을 가진 유전자 교정 아기를 태어나게 해 논란을 일으켰다. 허젠쿠이 교수는 징역 3년형을 선고받았다. 특히 이번처럼 복제 수정란을 만드는 것은 복제 인간으로 이어질 수 있어 더 큰 문제가 된다.

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