유전자 가위가 코로나19 급소를 잘랐다

KAIST, RNA 유전자 가위 기술 개발
신·변종 바이러스 증식 99.9% 차단해
세포 2시간·동물 6시간만에 치료 효과

RNA 유전자 가위 기술을 이용한 범용 코로나 바이러스 감염병 mRNA 치료제 이미지. KAIST 제공

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 허원도 교수팀과 전북대 인수공동감염병연구소 강상민 교수팀이 함께 세계 최초로 RNA 유전자 가위 기술을 이용해 코로나19 바이러스 증식을 차단했다.

연구진은 세포실험과 동물실험을 통해 코로나19 바이러스의 급소를 잘라내 바이러스가 증식되는 것을 99.9% 억제했다. 또한 세포실험에서는 이 유전자 가위 기술로 2시간 이내, 동물실험에서는 6시간 이내에 효과가 나타났다. 이 유전자 가위는 다양한 신변종 코로나 바이러스에 존재하는 특정 유전자 부위를 잘라내 몸 속에서 바이러스가 확산되는 것을 막는 치료제로 활용될 것으로 보인다.

이번 RNA 유전자 가위 기술 개발에 참여한 KAIST 유다슬이 연구조교수는 1일 "바이러스 유전체 중 단백질을 구성하는 유전자가 아닌 단백질 발현을 조절하는 유전자를 세계 최초로 타겟 했다는 점과 다른 유전자 타겟 부위보다 바이러스 증식 억제 효율이 뛰어났다는 점에서 중요한 의미를 갖는다"고 말했다.

코로나19 바이러스는 세포 내 감염 후 매우 빠른 속도로 바이러스 단백질을 복제하고 증식해 숙주 세포의 기능을 완전히 망가뜨린다.

RNA 바이러스 유전체를 직접 분해해 바이러스 증식을 억제하는 시도는 이전부터 있어왔으나 이런 빠른 코로나 증식을 완전히 막기에는 역부족이었다.

연구진은 RNA 바이러스 유전체 내 유사매듭(슈도낫·pseudoknot)에 집중했다. 슈도낫 부위는 메르스, 사스 바이러스 유전체 내에서도 보존성이 높은 염기서열을 가졌다. 또한 코로나19 변이체(알파, 베타, 감마, 델타, 오미크론) 모두에서 동일한 염기서열을 가졌다.

연구진이 개발한 RNA 유전자 가위 기술은 전북대 인수공통연구소와의 공동연구를 통해 코로나19 바이러스 뿐만아니라 변이체 증식 또한 매우 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 확인했다.

또한 코로나19에 감염된 실험쥐에 이 기술을 이용한 결과, 쥐에서 뚜렷하게 코로나19 치료 효과가 나타났다.

허원도 교수는 "RNA 유전자가위 연구는 본래 바이러스 감염병 치료 목적으로 시작하지는 않았지만, 팬데믹이라는 세계적 재난 상황에서 기여하고자 연구를 시작했다"며 "강상민 교수팀과 공동연구를 통해 치료 효과를 입증할 수 있었다"고 말했다.

또한 "mRNA 백신으로 인류가 빠르게 팬데믹을 극복했듯, mRNA 치료제 개발로 미래에 출현할 바이러스 감염병에 신속한 대응을 하도록 기술을 발전시키겠다"고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자