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노벨 화학상 받은 유전자 가위
노벨 화학상 받은 유전자 가위
  • 차병선 기자
  • 승인 2021.01.08 14:20
  • 댓글 0
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노벨 화학상은 유전자 가위

올해의 노벨 화학상은 프랑스의 에마뉘엘 샤르팡티에와 미국의 제니퍼 A.다우드나에게 돌아갔다. 이들은 유전자 가위를 발견하고 유전자 편집 연구에 기여했다. 여성 연구자들이 노벨 화학상을 공동 수상한 것은 이번이 최초다. 노벨 화학상 상금은 1000만 스웨덴 크로나(약 13억원)로 두 수상자가 나눠 갖는다.
스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 최근 2020년 노벨화학상 수상자로 프랑스의 에마뉘엘 샤르팡티에와 미국의 제니퍼 두드나를 선정했다고 밝혔다.
노벨위원회는 “두 수상자가 발견한 크리스퍼 유전자 가위는 기초 과학 분야에 혁명을 일으켰을뿐 아니라 의료 분야에 혁신을 일으켰다”고 평가했다.
노벨상은 보통 수십 년 전에 수행된 작업에 대해 수여되는 경우가 많다. 이는 발견이 입증되는 데 걸리는 시간이다. 하지만 샤르팡티에와 다우드나는 불과 몇 년 만에 수상을 했다. 그만큼 획기적이고 실용적이란 뜻이다. 두 여성 모두 카스9(Cas-9)라고 불리는 박테리아 효소가 DNA를 절단 할 수있는 메커니즘을 발견했다. 또 크리스퍼(CRISPR)라는 동반 RNA 분자 세트가 절단 위치를 효소에 지시하는 방법을 발견했다. 카스9과 크리스퍼를 함께 이용하면 DNA를 잘라내거나 제거하고 게놈에 추가할 수 있다.이 모든 것이 상대적으로 쉽고 정확하게 이루어진다. 크리스퍼-카스9가 최초의 DNA 편집 기술은 아니다. 다른 두 가지 기술이 있지만 훨씬 어렵고 덜 정밀하다.
이 기술의 응용 분야는 방대하다. 발견 이후 전 세계의 과학자들은 다양한 방식으로 크리스퍼-카스9(CRISPR-Cas9) 시스템을 사용했다. 식물 생물 학자들은 과일과 채소의 게놈을 조정하여 더 높은 품질의 더 바람직한 농산물을 생산할 수 있었다. 질병 또는 기후 변화. 미생물학자는 박테리아를 조정하여 치료제를 만들고 있다. 그러나 이 기술의 가장 유망하고 중요한 가능성은 인간 세포를 변경할 가능성이다.
크리스퍼-카스9 시스템을 사용하면 연구자들이 원하는 인간 게놈의 일부를 편집할 수 있다. 하지만 그 기능은 윤리적 논란을 일으킬 수 있다. 정자와 난자 내부의 DNA를 포함하는 소위 생식 계열 세포를 조정하는 것은 게놈에 대한 변화가 후속 세대에서 나타날 수 있음을 의미한다. 그러나 정자와 난자 세포를 제외한 모든 세포를 포함하는 체세포를 자르는 것은 치료받는 개인에게만 영향을 미친다.
크리스퍼-카스9가 발견된 이후 생식 계열 세포를 편집하는 능력은 다우드나를 포함한 모든 과학자들이 사용하지 않고 잠시 멈춰왔다. 수년에 걸쳐 전 세계 과학자들은 크리스퍼-카스9를 치료 불가능한 유전 질환 치료 분야에만 적용하고, 생존 가능한 인간 배아를 편집하는 것을 유예하려 시도해 왔다. 그러나 누군가 그 선을 넘어버렸다. 2018 년 중국 과학자 허젠쿠이(He Jiankui)는 생존 가능한 인간 배아의 게놈을 편집했다(건강한 쌍둥이 소녀의 탄생으로 이어졌다). 그의 목표는 HIV 감염에 영향을 받지 않게 만드는 것이었지만 관련된 유전자는 건강의 다른 측면에도 영향을 미친다. 그 과정에서 실수로 어떤 유전자가 편집되었는지 알 수 없다. 중국을 포함한 전 세계 과학자들은 이 연구를 비난했으며, 최근 2020 년 9 월 국제 전문가위원회는 크리스퍼가 인간 배아에 사용할 준비가 되지 않았다고 밝혔다.

 

차병선 기자 acha@hmgp.co.kr

 


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