미토콘드리아 DNA 고친다…첫 동물실험 성공
기초과학연구원 (IBS) 유전체교정 연구단이 시토신 염기교정효소(DdCBE)를 이용해 생쥐 미토콘드리아 DNA의 특정 염기를 바꾸는데 성공했다. DdCBE를 동물에 적용한 세계 최초의 사례로서, 치료가 어려웠던 미토콘드리아 질환 연구와 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다. * DdCBE(DddA-derived cytosine base editor) : 세균의 독소에 유래된 DddA 탈아미노 효소를 두 조각으로 나누어 여기에 DNA에 염기 서열에 결합할 수 있는 TALE 단백질, 단백질을 미토콘드리아 내로 안내하는 서열(MTS : Mitochondrial Targeting Sequence), 우라실 글리코실레이즈 억제제(UGI : uracil glycosylase inhibitor)를 연결하여 만든 시토신 염기 교정 효소로, 2020년 7월 브로드 연구소 데이비드 리우 교수팀이 처음 학계에 보고하였다. 미토콘드리아는 에너지를 만들어내는 세포 내 소기관이다. 미토콘드리아 DNA에 변이가 일어날 경우 시력·청력 뿐 아니라 에너지가 많이 필요한 중추신경계·근육·심장 등에 치명적인 결함을 야기한다. 미토콘드리아 DNA는 모계 유전되기 때문에 모체의 미토콘드리아 DNA에 결함이 있을 경우 다음 세대로 고스란히 전달된다. 미토콘드리아 질환은 5,000명 중 한 명 꼴로 발생하는 비교적 흔한 유전질환이지만 아직까지 마땅한 치료법이 없다. 현재 유전체 교정 기술로 널리 활용되는 크리스퍼 유전자가위(CRISPR-Cas9)로는 미토콘드리아 DNA 교정이 불가했다. 지난해 세균에서 유래한 DddA 탈아미노 효소가 DNA 이중 나선의 시토신(Cytosine) 염기를 티민(Thymine)으로 바꿀 수 있다는 사실이 밝혀 지면서 이를 활용한 새로운 염기교정효소인 DdCBE가 제작되었다. 이로써 미토콘드리아 DNA 교정은 가능해졌지만 이는 세포 수준의 연구로서, 질환 치료로 이어지기 위해서는 DdCBE가 동물 개체 수준에서도 정상 작동하는지 확인이 필요했다. * 크리스퍼 유전자가위(CR