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난치병 유전자, 활동조차 못 하게 만든다
난치병 유전자, 활동조차 못 하게 만든다
  • 양도웅
  • 승인 2018.11.05 09:36
  • 댓글 0
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박노경 명지대 교수(화학과) 연구팀, 특정 유전자 발현 억제 기술 개발

박노경 명지대 교수(화학과) 연구팀이 특정 유전자의 발현을 억제하는 나노반응체 합성 기술을 개발했다. 유전자 발현은 유전자에 의해 생물을 구성하는 다양한 단백질이 형성되는 과정을 말한다. 

요즘은 치료가 어려운 말기 암, 파킨슨병 등의 질병을 유전자 단계에서 치료하려는 연구가 활발한데, 특정 유전자가 만든 단백질이 특정 질병을 일으킨다는 연구 결과들이 속속 발표됐기 때문이다.  

유전자 치료 가운데 RNA 간섭은 짧은 길이의 RNA가 자신과 상보적인 RNA에 결합해, 질병을 일으킬 만한 잘못된 단백질이 만들어지지 않도록 방해하는 방법이다. 지난 2006년 앤드루 파이어 미 스탠퍼드대 교수와 크레이그 멜로 미 매사추세츠대 교수도 이 RNA 간섭으로 노벨생리의학상을 받았다. 하지만 짧은 간섭 RNA는 불안정하고 세포 내부로 주입되기 쉽지 않아 효율이 낮다는 한계가 있었다. 

그러나 최근 박 교수 연구팀이 개발한 나노반응체는 생체 내에서 마치 초소형 공장처럼 기능하며 작은 간섭 RNA를 생산한다. 그 결과 작은 간섭 RNA의 생성이 8배 이상 증가했고, 작은 간섭 RNA가 표적으로 삼은 단백질의 생성을 억제하는 효과도 5배 이상 증가했다.

박 교수 연구팀이 개발한 이 나노반응체는 DNA 수화젤에 플라스미드 DNA가 연결된 형태이며 나노 크기 수준(대략 머리카락 두께의 1/5만 수준)이기 때문에, RNA나 플라스미드 DNA 상태로 주입하는 것에 비해 세포 내부로 주입하기 쉽고 작은 간섭 RNA 생성도 효율적이다.

나노반응체에 의한 세포 내 RNA 간섭 과정.

박노경 교수는 “이번 나노반응체로 생체 내부에서 RNA나 단백질 등을 자유자재로 생산할 수 있게 될 것”이라며 “플라스미드 DNA에 삽입되는 유전자의 종류를 바꾸면, 바이오·의학 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것이다”라고 연구 의의를 밝혔다. 

특정 유전자의 발현을 억제하는 이번 나노반응체가 실용화를 위한 여러 단계를 통과하고, 특정 질병을 일으키는 특정 유전자가 무엇인지를 밝히는 연구가 지속해서 발전된 연구 결과를 내놓는다면, 향후 질병 예방(치료) 분야에서 획기적인 성과가 나올 것으로 기대된다. 

이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구), 한국에너지기술평가원 에너지인력양성사업의 지원으로 수행됐다. 지난 10월 18일, 《네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)》에 게재됐다.

양도웅 기자 doh0328@kyosu.net 


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