한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)이 세포 내 존재하는 수많은 RNA(유전 정보를 전달하고 단백질을 만드는 분자) 중에서 원하는 것만을 찾아 화학 변형할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다. RNA 기반 치료 새 장을 열 핵심 기술이 될 전망이다. KAIST는 허원도 생명과학과 교수팀이 이 같은 성과를 거뒀다고 10일 밝혔다. RNA 유전자 가위는 코로나바이러스와 같은 바이러스 RNA를 제거해 감염을 억제하거나 질병 원인 유전자 발현을 조절할 수 있다. 부작용이 적은 차세대 유전자 치료제다. RNA는 '화학 변형' 과정으로 저축은행 학자금대출 특성·기능이 변하는데, RNA 염기 서열 변함없이 특정 화학 그룹이 추가돼 RNA 성질·역할을 변화시키는 유전자 조절 과정이다. 그중 하나가 '시티딘 아세틸화'인데, 지금까지는 이 화학 변형이 세포 내 어떤 기능을 수행하는지 알려지지 않았다. 연구팀은 원하는 RNA만 정밀 표적하는 유전자 가위 Cas13에 RNA를 아세틸화시키는 NAT10 언제라도 고활성 변이체(eNAT10)를 결합한 '표적 RNA 아세틸화 시스템(dCas13-eNAT10)'을 개발, 원하는 RNA에 아세틸화 화학 변형을 가할 수 있음을 증명했다. 아세틸화 화학 변형된 메신저 RNA(mRNA)에서 단백질 생산이 증가함을 확인했다. 또 연구팀은 개발 시스템을 이용해 RNA 아세틸화가 RNA를 세포핵에서 세포질로 이동 부동산담보신탁 시킨다는 사실을 최초로 밝혀냈다. 아세틸화 화학 변형이 세포 내 RNA '위치 이동'도 조절할 수 있다는 가능성을 보였다. 연구팀은 개발 기술로 아데노-관련 바이러스(AAV) 유전자 치료에 널리 이용되는 운반체 바이러스를 쥐의 간에 전달, 동물 몸 속에서도 RNA 아세틸화 조절이 가능함을 입증했다. 허원도 교수는 “기존 해드림상담센터 RNA 화학 변형 연구는 특정성·시간성·공간성 조절이 어려웠지만, 이번 기술은 원하는 RNA에 선택적으로 아세틸화를 가할 수 있어 RNA 아세틸화 기능을 정확하고 세밀하게 연구할 수 있는 길을 열었다”며 “향후 RNA 기반 치료제 및 생체 내 RNA 작동 조절 도구로 활용될 것”이라고 전했다. 이 연구는 '네이처 케미컬 바이올로지'에 6월 생활의 발견 2일 자 게재됐다. 삼성미래기술육성재단과 한국연구재단 바이오·의료기술개발사업 지원을 받아 수행됐다. 김영준 기자 kyj85@etnews.com
