Breaking
Bio-Technology
유전자 조작 기술 크리스퍼 ‘말라리아모기’ 번식 막아 말라리아 근절한다
2019-05-24 09:00:03
손승빈

[리서치페이퍼=손승빈 기자] ▲전세계인 중 3% 가량이 말라리아에 감염된 상태다. (출처=셔터스톡)

유전자 조작 기술 크리스퍼를 통해 말라리아를 근절할 수 있다는 연구 결과가 밝혀져 주목을 끌고 있다. 

크리스퍼란 염기 서열 조작을 통해 유전자 조작을 이루어 내는 기술이다. 임페리얼 칼리지 런던과 빌 게이츠 등이 참여한 연구 결과 크리스퍼를 통해 질병의 매개체인 모기의 번식을 막아 말라리아를 근절할 수 있게 됐다고 밝혔다.


최근 한 연구팀이 세계 인류를 괴롭히고 있는 이 질병을 예방할 수 있는 유전자 조작 방법을 개발했다고 발표했다. 임페리얼 칼리지 런던의 연구팀이 자기 파괴적인 유전자 조작 기술을 만들어낸 것이다. 

이 기술은 크리스퍼(CRISPR)라는 획기적인 유전자 편집 도구를 사용해 ‘유전자 드라이브’를 가진 모기를 조작해 질병 매개 모기를 제거하는 원리로 작동한다. 이렇게 유전자가 조작된 모기는 모기 종 집단으로 돌아가 멸균 돌연변이를 확산시키는 것이다.

새로 조작한 유전자 드라이브는 말라리아 보균 모기 집단을 완전히 제거할 수 있는 것으로 확인됐다. 조작된 유전자 드라이브는 새끼에게 유전자를 유전시켜 몇 세대 내에 전체 집단으로 특정 유전자를 전파 시킬 수 있기 때문이다. 

일반적인 유전자가 50%의 기대 유전율을 가지고 있다면 크리스퍼 기반 유전자 드라이브는 99%까지 유전될 수 있다. 이는 암컷 모기의 번식 능력을 줄이기 위해 특별히 고안됐기 때문이다.

이번 연구 공동 저자인 안드레아 크리산티 교수는 “유전자 드라이브로 몇몇 개체에서 전체 집단까지 확산할 수 있는 유전자 조작이 가능해졌다”고 말했다. 

또한, 그는 “유전자 조작으로 모기는 암컷으로 성장할 수 없게 되며 ‘중성’이라고 부르는 암컷도 수컷도 아닌 것으로 자라게 된다. 중성은 사람이나 동물을 물 수 없고 알을 낳을 수도 없어서 번식할 수 없다”고 덧붙였다.

말라리아와의 싸움

오스틴 버트 박사와 안드레사 크리산티 박사는 여기서 더 나아가 ‘아노펠리스 감비아’라는 말라리아 매개 모기를 소탕하기 위해 크리스퍼를 사용했다. 이는 유전자 드라이브를 사용해 동물 집단을 제거한 최초의 연구가 됐다.

▲빌 게이츠는 유전자 조작 기술을 사용한 말라리아 퇴치 연구의 후원자 중 한 사람이다(사진=ⓒ위키미디어 커먼스)

지난 2011년 연구팀은 야생에서 말라리아 제거 유전자 드라이브를 테스트하기 위해 우간다의 여러 기관과 공동 연구를 진행했다. 마이크로소프트의 빌 게이츠도 연구를 지원했다.

그리고 현재도 말라리아를 근절하기 위한 취지로 유전자 조작 기술에 여러 기관이 공조하고 있다. 

하지만 실제 크리스퍼 유전자 드라이브를 처음 개발한 사람 중 하나일 UC 샌디에고 에단 비어 교수는 규제 승인 없이 무책임하게 유전자 드라이브를 적용해서는 안 된다고 강조했다.

크리스퍼란

크리스퍼란 ‘일정한 간격을 두고 반복되는 염기 서열(CRISPR)’의 약자다. 앞서 언급한 것처럼, 크리스퍼 조작기술은 말라리아를 근절할 수 있는 기술이다. 

생화학자 제니퍼 다우나 박사와 엠마뉴엘 카펜티어 박사가 변형시킨 박테리아성 DNA의 염기 서열과 카스9(Cas9) 효소와 결합 시 강력한 유전자 편집 도구가 된다. 

크리스퍼란 본래 박테리아와 고세균류 같은 원핵생물 게놈에 들어있는 DNA 염기서열과에 속한다. 염기 서열은 이전에 원핵생물을 감염시켰던 바이러스의 DNA 단편에서 유도한 것이다.

크리스퍼 기술은 박테리아와 고세균류의 자연 방어 메커니즘에서 차용한 것이다. 미생물들은 여러 바이러스와 이물질의 공격을 막기 위해 크리스퍼 유도 RNA와 다양한 카스 단백질을 사용한다. 

여러 요소가 더 복잡한 다른 생명체에 옮겨지면 유전자 조작 또는 ‘편집’이 가능해진다. 크리스퍼 기술은 식품업과 농업에도 적용되고 있다. 생산량을 개선하고 가뭄에 내성이 있는 농작물 생산에 기술을 사용하고 있다.

Today's Top 5