고려대 바이오의공학부 정아람 교수와 생명공학부 정철희 교수 공동 연구진은 액적을 활용한 미세 유체 플랫폼을 개발하여 크리스퍼-캐스9 유전자 편집 기술의 효율을 크게 높였습니다. 크리스퍼-캐스9은 게놈 편집 기술 중 가장 주목받는 방법으로, 목표 유전자를 정확하게 잘라내는 방식입니다.

기존의 전기천공법은 세포막에 일시적인 구멍을 내어 외부 물질을 세포에 도입했지만, 효율이 낮고 세포 안정성을 저해하는 문제점이 있었습니다. 이를 해결하기 위해 연구진은 액적 세포 천공기(Droplet Cell Pincher, DCP)라는 새로운 플랫폼을 개발했습니다.

DCP 플랫폼은 미세 액적 내에서 유전자 편집 물질과 세포를 포획한 후 병목 지점을 통과시켜 유전자 물질을 세포 내로 전달하는 방식으로 작동합니다. 이 과정에서 세포막과 핵막이 열리면서 기존 방식보다 훨씬 높은 효율로 유전자 물질이 세포로 전달됩니다. 연구진의 실험 결과에 따르면, DCP 플랫폼을 통해 mRNA는 98%, 플라스미드 DNA는 91%의 형질 전환 효율을 보였으며, 전기천공법에 비해 단일 유전자 제거 효율은 6.5배, 이중 유전자 제거 및 삽입 효율은 3.8배 높았습니다.

이번 연구 결과는 유전자 편집 기술의 효율을 획기적으로 높이는 중요한 진전으로, 특히 크리스퍼-캐스9을 기반으로 한 세포 치료제 개발과 관련된 연구 분야에서 큰 파급 효과를 미칠 것으로 기대됩니다.

Q1: 유전자 편집 기술의 상용화에서 윤리적인 문제가 왜 중요할까요?

Q2: 4세대 베이스 에디터 유전자 편집 기술과 비교했을 때 DCP 플랫폼이 어떤 장단점을 가질 수 있을까요?

Q3: 얼마 전 뉴스레터에서 다룬 청색광을 활용한 DNA 조절 기술과 비교해 어떤 장단점을 가질 수 있을까요?