한국원자력연구원이 방사성동위원소인 지르코늄-89(Zr-89)를 이용해 크리스퍼 유전자 가위의 영상화에 성공했다. 특정 DNA로 찾아가는 유전자 가위의 정확한 위치를 파악해 치료 효과를 높이는 데 도움을 줄 것으로 기대된다.
한국원자력연구원 첨단방사선연구소 가속기동위원소연구실 박정훈 박사 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위의 하나인 카스12a(Cas12a) 단백질과 의료용 방사선 동위원소인 지르코늄-89를 접목한 새로운 바이오 소재를 개발했다고 23일 밝혔다.
유전자 가위는 동식물의 유전자에서 손상된 DNA를 잘라내고 정상 DNA로 교체해 질병을 치료하는 도구다. 유전자 가위는 길잡이 역할을 하는 가이드 RNA와 표적보위를 인식하고 잘라내는 효소단백질로 이뤄져 있다.
이번 연구는 간경화 치료를 목적으로 진행됐다. 간경화에 악영향을 주는 콜라겐의 증식을 억제하도록 고안된 크리스퍼 유전자 가위를 지르코늄-89와 합성한 후 체내에서 잘 전달되도록 지질 나노입자로 둘러싸 캡슐화했다. 이후 정맥주사를 통해 간에 전달했다. 연구진이 개발한 소재는 지르코늄-89에서 나오는 감마선을 추적해 유전자 가위가 어디로 이동하는지 영상으로 확인할 수 있다.
의료용 동위원소인 지르코늄-89는 반감기가 3.3일로 체내에서 오래 머물지 않아 안전하고, 생체물질을 추적하는 데 적합하다.
연구진은 향후 크리스퍼 유전자 가위를 모델링하기에 따라 암과 같은 여러 질환의 진단과 치료에 쓸 수 있다고 보고 있다.
박정훈 박사는 "앞으로도 의료용 방사성동위원소와 바이오 소재 기술을 기초연구 분야와 접목해 국민이 체감할 수 있는 연구 성과를 계속해서 도출해 내겠다"고 말했다.
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