스위스 취히리의 연방공과대학(ETH Zurich)에 따르면 페닐 케톤뇨증(phenylketonuria)이라는 질병을 일으키는 간세포의 DNA 돌연변이를 바로 잡기 위한 프로젝트를 진행 중이다.

페닐 케톤뇨증은  부모에게서 자식에게 유전되며 간 효소의 생산 부족때문에 아미노산 대사에서 발생해 중추 신경계의 병변을 초래한다.

이 프로젝트는 성인 쥐를 대상으로 수행되어 왔다. 과학자들은 유전자가위 크피스퍼/캐스나인(CRISPR protein Cas9)에 기초해 바이러스 벡터를 통한 간으로의 유전자 전달에 대한 '원인의 유전자 편집(editor of reason)'을 수정해왔다.

'원인의 유전자 편집'은 DNA의 편집 기능을 가장 효과적으로 수행한다. 캐스나인(Cas9) 단백질을 이용한 고전적인 유전자 편집은 단백질이 DNA를 잘라내 치료한다는 사실에 기인한다.

이러한 절차는 세포가 활발히 분열하는 경우 효과적으로 작동하지만, 성인 세포는 주로 휴식 상태에 있다는 점에서 한계가 있었다.

새로운 방법은 디캐스나인 기반(dCas9-based) 비활성 뉴클리아제(inactive nucleases)와 같은 '유전자 편집 원인'를 세포에 전달한다. 이때 세포의 DNA와 그 정류 돌연변이와의 결합은 DNA의 절단없이 실행된다. 

이와 같은 방법을 이용한 프로젝트의 쥐실험에서 점 돌연변이를 교정하기 위해 쥐를 치료했다. 페닐 케톤뇨증 은  치료할 수 있는 유전질환이 된 것으로 평가된다. 참고로 이 프로젝트의 결과에 따른 주제는 학술지 네이처 메디신(NatureMedicine)에 게재돼 있다.

▲ Swiss-ETH-CRISPR-homepage
▲취리리 공과대학의 유전자 가위를 이용한 오염된 유전자 교정(출처 : 홈페이지)