특정 유전자 발현 억제하는 RNA 간섭 효율 증가

유전자 질병 치료를 위한 기반 기술로 활용 기대

나노반응체에 의한 세포 내 RNA 간섭 과정 플라스미드 DNA를 포함하는 나노반응체가 세포 내로 내입되어 세포질 환경에서 나노반응체에 결합되어 있던 RNA 중합 효소가 활성화 되고, 이것을 통해 전사된 shRNA가 세포 내에 존재하는 다이서에 의해 siRNA로 잘려지고 이것이 표적 mRNA와 혼성화를 함으로써 RNA 간섭을 일으킨다.

국내 연구팀이 유전자 이상에 의한 질병 치료에 적용할 수 있도록 고효율 유전자 발현 조절 플랫폼을 개발했다.

명지대학교 박노경 교수 연구팀이 특정 유전자의 발현을 억제하는 나노반응체 합성 기술을 개발했다고 한국연구재단이 1일 밝혔다.

치료가 어려운 암, 파킨슨병 등의 질병을 유전자 단계에서 치료하려는 연구가 활발하다. 그 중 RNA 간섭은 짧은 길이의 RNA가 자신과 상보적인 RNA에 결합하여 잘못된 단백질을 생성하지 못하도록 방해하는 방법이다. 그러나 이때 활용되는 작은 간섭 RNA는 불안정하고 세포 내부로 주입되기 쉽지 않아 1일 효율이 낮은 한계점이 있다.

연구팀은 마치 초소형 공장과 같이 생체 내에서 작은 간섭 RNA를 생산하는 나노반응체를 개발했다. 그 결과 작은 간섭 RNA의 생성이 8배 이상 증가되었고, 작은 간섭 RNA가 표적으로 삼은 단백질의 생성을 억제하는 효과는 5배 이상 증가됐다.

개발된 나노반응체는 DNA 수화젤에 플라스미드 DNA가 연결된 형태이다. RNA나 플라스미드 DNA 상태로 주입하는 것에 비해 세포 내로 전달이 용이하고, 작은 간섭 RNA 생성이 효율적이다.

박노경 교수는 “생체 내에서 RNA나 단백질 등을 자유자제로 생산할 수 있게 될 것”이라며, “플라스미드 DNA에 삽입되는 유전자의 종류를 바꿈으로서 바이오.의학 분야에 다양하게 적용될 수 있을 것이다”라고 연구 의의를 설명했다.

이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구), 한국에너지기술평가원 에너지 인력양성 사업의 지원으로 수행되었다.

국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 10월 18일 게재됐다.

[e-mail] 조석장 기자