[파이낸셜뉴스] 국내연구진이 4세대 유전자가위인 '프라임에디팅'이 크리스퍼 카스9보다 정확성을 가지고 있다는 것을 검증했다. 한국생명공학연구원은 유전자교정연구센터 김대식·김용삼 박사팀이 프라임에디팅의 정확성을 검증할 수 있는 기술을 개발했다고 10일 밝혔다. 이 기술을 이용해 프라임에디팅의 효율성과 정확성을 검증하고 보다 안전한 프라임에디팅 방법에 대해 발표했다. 연구진은 동물세포에서 프라임에디팅의 효율성을 확인했고 정확성 검증을 위한 기술을 최적화했다. 특히 기존에 널리 사용하고 있는 크리스퍼 카스9 유전자 가위와 비교해 높은 정확성을 가지는 것으로 밝혀졌다.연구진은 한발 더 나아가 기존 프라임에디팅에 비해 높은 정확성을 가지는 프라임에디팅 변이체들을 제작했다. 김대식 박사는 "적용범위가 넓은 프라임에디팅의 효율성과 정확성을 검증함으로서 하나의 유전자 가위 기술로 다양한 유전자교정이 가능하고 전달기술과 같은 보조기술의 발전과 함께 유전자 치료에 대한 활용가능성이 높아졌다"고 밝혔다. 이번 연구결과는 제1저자로 김도연·문수빈 연구생도 참여해 생물학 분야의 세계적 저널인 '뉴클레익 애시드 리서치' 9월 16일자 온라인 판에 게재됐다. 한편, 지난해 10월 미국 브로드연구소에서 최초로 발표된 프라임에디팅은 희귀 유전병의 90%까지 치료가 가능한 차세대 유전자 가위 기술이다. 기존의 유전자 가위의 정밀도를 향상 시키면서 단점을 해결한 기술로 자유로운 유전자 교정이 가능하다. 크리스퍼 계열의 유전자 가위가 2013년 소개된 이후 유전자교정 분야는 혁명적으로 발전해왔다. 유전자 교정의 핵심인 유전자 가위기술을 통해 유전자의 제거, 삽입, 치환을 유도해 기초연구 및 유전자 치료 등의 다양한 분야에 활용되고 있다. 염기서열의 변화를 위한 여러 유전자 가위 기술들이 개발됐으나 대부분의 유전질환에 적용하기에는 한계를 가지고 있었다. 프라임 에디팅은 기존 유전자 가위의 한계를 극복할 수 있는 기술로 유전질환의 약 90%를 치료할 수 있을 것으로 학계는 기대하고 있다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

글로벌 과학기술 기업 머크는 캐나다 특허청으로부터 진핵세포에서 쌍을 이뤄 작용하는 크리스퍼 니카제(CRISPR Nickase) 효소에 대한 특허를 획득했다고 12일 밝혔다. 머크 보드 멤버 겸 생명과학 사업 CEO인 우딧 바트라는 “이번 특허는 크리스퍼 기술을 적용할 수 있는 치료제의 안전성에서 또 다른 진전을 의미한다”면서 “머크는 지난 15년 동안 유전자 편집 혁신의 선두에 서 온 기업으로 이번 특허 취득으로 크리스퍼를 활용한 유전자의 절단과 통합의 기반 기술이 더욱 확장돼 유전자 치료 연구를 발전시키는 데 일조할 것”이라고 말했다. 크리스퍼 기술은 머크의 대표적인 핵심 역량이다. 머크는 윤리적 기준과 법적 기준을 고려해 유전자 편집 연구를 지원하고 있다. 머크는 이를 위해 외부 인사들로 구성된 독립적인 바이오 윤리 자문 위원회를 설립해 유전자 편집 연구나 이를 활용하는 등 자사의 사업과 관련된 연구에 별도의 지침을 제공하고 있다. 또 과학과 사회적 차원의 문제를 고려한 명확한 운영 입장을 정의하고 연구와 응용 분야에 사용할 수 있는 유망한 치료 접근법도 소개하고 있다. 이번 캐나다 특허는 머크가 캐나다에서 확보한 두 번째 크리스퍼 특허로 전세계적으로는 13번째 특허다. 머크는 지난해 말 호주와 유럽에서도 유사한 특허를 확보했다. 머크 관계자는 "이번 특허는 쌍을 이루는 니카제의 작용 기전과 관련된 것으로 유연성과 효율성이 높은 이 기술을 활용해 표적 유전자의 특이성과 실험 안전성을 높일 수 있게 됐다"고 강조했다.  쌍을 이루어 작용하는 크리스퍼 니카제는 공통의 유전자를 표적으로 삼아 염색체 서열의 각각 반대 가닥들에 틈을 내거나 쪼개어 이중 가닥 절단을 형성하는 역할을 한다. 이 과정에는 외인성 또는 전달받은 유전자 서열을 삽입할 수 있는 크리스퍼 통합기술이 포함될 수 있다. 두 개의 크리스퍼를 결합해야 작용할 수 있는 이 방식은 게놈의 다른 위치에서 표적을 벗어난 절단이 발생할 확률을 낮춰준다. 머크는 크리스퍼 통합 특허 포트폴리오에는 호주, 캐나다, 중국, 유럽, 이스라엘, 싱가포르, 한국에서 허가받은 특허가 포함된다. 머크의 크리스퍼 특허들은 원하는 유전자 변화를 일으키기 위해 진핵 세포들의 유전자 염기 서열의 염색체 통합이나 절단, 외부 DNA 서열의 삽입에 관한 것들이다. 머크는 전체 특허 포트폴리오를 관련된 모든 활용 분야에 사용될 수 있도록 기술 수출에 적극 나서고 있다. 머크는 유전자 편집을 위한 맞춤형 생체분자 RNA-guided II 인트론과 CompoZr Zinc Finger 뉴클레아제를 제공한 세계 최초 기업이다. 각국에서 연구자들이 이러한 기술을 채택하는 데 앞장서고 있다. 머크는 또한 전체 인간 게놈을 다루는 배열된 크리스퍼 라이브러리를 최초 제조하기도 했다. 머크는 기본적인 유전자 편집 연구 외에도 유전자 치료제와 세포 기반 치료제 개발을 지원하며 바이러스 벡터도 제조하고 있다.  juyong@fnnews.com 송주용 기자

머크는 미국 특허상표국이 프록시 크리스퍼(CRISPR) 기술에 대해 자사가 신청한 특허를 허가했다고 25일 발표했다. 머크 생명과학 사업 CEO 우딧 바트라는 "크리스퍼에 대한 머크 최초의 미국 특허를 얻었다"며 "머크는 크리스퍼 기술 분야를 주도하는 혁신 기업이다. 이 기술의 모든 가능성이 책임감 있고 윤리적으로 실현될 수 있도록 전세계 과학자들과의 협업 할 것"이라고 말했다. 머크의 프록시 크리스퍼는 DNA 변경을 위해 유전자를 절개함으로써 크리스퍼를 더 효율적이고 유연하게 특정할 수 있는 유전자 편집 기법이다. 과학자들은 이 기술을 통해 접근이 어려운 유전자 구역을 변경할 수 있다.   프록시 크리스퍼 방식을 적용하기 위해서 인접한 유전자를 목표로 하면서 함께 작동하는 두 개의 크리스퍼 시스템이 설계된다. 한 크리스퍼 시스템은 목표 유전자 구역의 '문'을 열어 유전자들을 감싸고 있는 크로마틴 단백질을 밀어낸다. 다른 하나의 크리스퍼는 그 곳을 통과해 DNA를 변경할 정확한 위치를 찾아낸다. 머크에 따르면 DNA 변경이 이뤄지기 위해서는 두 크리스퍼 결속이 필요하기 때문에 프록시 크리스퍼 방식은 개별 크리스퍼 시스템보다 두 배 더 정확하게 목표 유전자에 특이적으로 작동할 수 있다. 이번 미국 특허는 머크의 전세계 13번째 크리스퍼 특허다. 머크의 크리스퍼 특허 포트폴리오에는 한국, 호주, 캐나다, 유럽, 싱가포르, 중국, 이스라엘에서 받은 특허가 포함된다. 한편 머크는 호주, 캐나다와 유럽에서 쌍으로 작동하는 크리스퍼 니카제 기술(DNA 이중 나선 구조를 절단하기 위해 염색체의 상보적인 서열을 끊어 내는 것) 특허도 획득한 바 있다. 머크의 크리스퍼 결합 기술(진핵 세포 염색체 서열의 절단 및 DNA 서열 삽입)은 한국, 호주, 캐나다, 유럽, 싱가포르, 중국, 이스라엘에서 특허를 받았다. 머크는 전체 크리스퍼 특허 포트폴리오를 모든 사용 분야에 라이센스하고 있다. juyong@fnnews.com 송주용 기자

정밀의학 생명공학기업 마크로젠은 지난 22일 미국 브로드연구소의 크리스퍼 유전자 편집 기술에 대한 실시권을 획득했다고 28일 밝혔다. 크리스퍼 유전자 편집 기술은 유전자의 특정 부위를 절단하는 기술이다. 마크로젠은 이번 실시권 획득으로 브로드연구소가 보유한 3세대 CRISPR-Cas9을 비롯해 총 50여 건의 크리스퍼 관련 기술을 확보했다. 메사추세츠공과대학(MIT)과 하버드대학교가 공동 설립한 브로드연구소는 크리스퍼 기술 연구기관이다. 지난 2015년 1월 네이처가 발표한 바에 따르면 크리스퍼 관련 특허 보유자 상위 3위는 MIT(62건), 브로드연구소(57건), 장펑(MIT 생명공학자)(34건) 순으로 나타났다. 마크로젠은 이번에 도입한 브로드연구소 크리스퍼 기술을 통해 신약개발 및 정밀의학 분야의 연구개발 혁신과 신성장동력 창출을 가속화할 계획이다. 이를 위해 전임상 모델동물 제작 분야에 해당 기술을 확대 적용한다. 또 각종 질환과 항암 표적 치료제 기능 분석, 유전자 치료제 연구개발 등으로 적용 범위를 넓혀 나갈 예정이다. 마크로젠 서정선 회장은 "마크로젠은 이번 특허 기술 확보로 브로드연구소와 함께 유전자 편집 기술을 한층 발전시켜 나가는 것은 물론 전 세계에 크리스퍼 기술을 확대 공급할 수 있도록 협력해 나갈 것"이라며 "앞으로 유전자 치료제 연구 및 생산 등으로 기술의 활용 분야를 넓혀 나가고 질병치료 및 신약개발, 나아가 정밀의학 실현으로 인류 건강 증진에 기여하겠다"고 밝혔다. juyong@fnnews.com 송주용 기자

엠젠이 강세를 보이고 있다. 세포 안에 있는 특정 유전자를 골라서 제거할 수 있는 '크리스퍼 유전자 가위' 기술이 각광받으며 이 기술을 보유하고 있는 엠젠에 매수세가 몰리는 것으로 풀이된다.   19일 오전 오전 10시28분 현재 엠젠은 전 거래일 대비 2.94% 오른 5080원에 거래되고 있다.  과학 저널 사이언스는 최근 '2015년을 빛낸 과학 성과' 1위로 크리스퍼 가위를 꼽았다. 영국 프랜시스 크릭 연구소가 올초 크리스퍼 가위로 유전자 변형 인간 배아를 만들겠다고 밝히면서 세간의 이목을 집중시키고 있다. 엠젠은 이미 지난해 이 기술로 이종장기에 사용되는 면역결핍용 돼지를 생산한 바 있다. 엠젠에 따르면 엠젠은 지난해 10월 발암억제 유전자를 제거해 발암상태를 유지하는 돼지 4두를 생산했다. 엠젠은 최근 이 기술의 적용 범위를 늘려 면역결핍, 당뇨, 각막이식 실험용 돼지 등 국내외적으로 수요가 많을 것으로 예상되는 돼지를 생산하겠다고 지난 13일 밝힌 바 있다.  why@fnnews.com 원희영 기자

DNA 잘라 질병도 고칠 수 있다지만 '맞춤형 아기 탄생' 생명윤리 논란도 #.일반적인 부모 아래서 태어난 아이 빈센트와 시험관 수정을 통해 완벽한 유전인자를 가진 '맞춤형 아이' 안톤. 그리고 빈센트에게 자신의 우수한 유전자를 팔아 넘기는 유진 머로우. 이들의 이야기를 다룬 SF영화 '가타카'가 눈 앞의 현실로 다가오고 있다. 2013년 국내 연구진이 처음 발견한 '제3세대(크리스퍼, CRISPR) 유전자 가위'에 대한 논의가 활발해지면서다. 유전자 가위(DNA 절단 효소)는 인간은 물론 동.식물세포의 유전자를 마음대로 교정하는 데 사용하는 기술이다. DNA를 자른 후, 세포 내 복구 시스템에 의해 다시 연결되는 과정에서 유전자 교정과 변이가 일어나는 방식이다. 이 기술은 암과 에이즈 등 난치병 치료제 개발에 활용될 수 있을 것이란 기대를 모으고 있다. 반면 일각에서는 생태계 파괴 및 '맞춤형 아기 탄생'이라는 윤리적 논란도 제기되고 있다. 이에 정부가 크리스퍼 유전자 가위 등 '유전체 편집기술'에 대한 기술영향평가에 나서면서 국내 연구진들을 중심으로 관련 논의가 본격화 될 전망이다. 9일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 '2015 세계과학기자대회'에서 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장(서울대 화학부 교수)은 '크리스퍼 유전자 가위가 세상을 바꾼다'는 주제의 토론을 통해 "최근 돼지를 이용해 사람의 신체 이식용 장기를 개발하는 연구도 진행 중"이라며 "유전자 가위를 이용하면 인간세포로 구성된 돼지 장기는 물론 이것을 사람에게 이식했을 때 일어나는 면역거부 반응까지 줄일 수 있다"고 강조했다. ■유전자 가위로 질병 DNA '싹둑' 앞서 김진수 단장은 지난 2013년 국제학술지에 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 유전체 교정 사례를 세계 처음 발표한 데 이어, 올 초에는 이 유전자 가위가 원하는 유전자만 정확히 제거할 수 있다는 사실을 입증했다. 크리스퍼 유전자 가위가 의도하지 않은 DNA 염기서열을 잘라내면 돌연변이가 생길 것이란 일각의 우려를 일축한 것이다. 김 단장은 "크리스퍼 유전자 가위를 이용하면 유전자에 돌연변이가 일어난 부분을 수술해 원상 복구할 수 있고 질병의 원인이 되는 유전자도 잘라낼 수 있다"고 밝혔다. 그는 "중국 연구진과 함께 특정 장기가 없는 돼지 태아를 만드는 데 성공했으며 현재 다음 단계 실험을 준비하고 있다"고 밝혔다. ■중국 인간배아 조작… 생명 윤리 논란 그러나 일각에서는 생명 윤리 논란이 일고 있다. 최근 중국 연구자들이 동물 배아나 인간 성체세포가 아닌 인간 수정란 및 배아를 대상으로 유전자 교정을 시도한 사실이 전해지면서다. 실제 이날 행사에 연사로 나선 중국 상하이기술대학교 싱슈 황 교수는 폐기된 인간 배아를 유전적으로 조작하기 위해 당국의 연구 허가를 기다리고 있는 상태다. 싱슈 황 교수는 또 지난해 2월 유전자 편집기술을 이용해 살아있는 원숭이로 발달되는 배아를 조작했다고 보고한 바 있다. 이 기술은 인간에게도 적용될 수 있다는 게 학계 분석이다. 이에 대해 생명윤리학자인 일본 홋카이도대학교 테츠야 이시히 교수는 상당한 우려를 나타냈다. 중국은 배아의 유전자편집을 금지하고 있지만 엄격한 단속이 이뤄지지 않아 허가 받지 않은 줄기세포 치료와 같은 문제가 일어나고 있다는 것이다. 일부 생명공학자들도 인간의 정자나 난자, 배아에는 게놈 편집기법을 사용하지 말자며 목소리를 높이고 있다. ■미래부, 유전체편집기술영향평가 나서 우리 정부도 올해 기술영향평가 대상 기술로 '유전체 편집기술'을 선정했다. 기술영향평가는 새로운 과학기술의 발전이 경제.사회.문화.윤리.환경 등에 미치는 영향을 사전에 평가하고 그 결과를 정책에 반영하고자 매년 실시하는 제도다. 미래창조과학부는 "유전체 편집기술이 미칠 영향에 대한 폭넓은 의견을 수렴하기 위해 해당 분야 전문가 뿐 아니라 사회과학분야와 시민단체 관계자 등으로 구성된 기술영향평가위원회를 출범할 예정"이라며 "오는 12월 기술영향평가 결과를 중앙행정기관에 전달해 부정적 영향을 최소화하기 위한 대책을 세우도록 할 것"이라고 밝혔다. elikim@fnnews.com 김미희 기자

#.부모의 사랑으로 태어난 '신의 아이' 빈센트와 시험관 수정을 통해 완벽한 유전인자를 가진 '맞춤형 아이' 안톤. 그리고 빈센트에게 자신의 우수한 유전자를 팔아 넘기는 유진 머로우. 이들의 이야기를 다룬 SF영화 '가타카'가 눈 앞의 현실로 다가오고 있다. 2013년 국내 연구진이 처음 발견한 '제3세대(크리스퍼, CRISPR) 유전자 가위'에 대한 논의가 활발해지면서다. 유전자 가위(DNA 절단 효소)는 인간은 물론 동·식물세포의 유전자를 마음대로 교정하는 데 사용한다. DNA를 자른 후, 세포 내 복구 시스템에 의해 다시 연결되는 과정에서 유전자 교정과 변이가 일어나는 방식이다. 이 기술은 암과 에이즈 등 난치병 치료제 개발에 활용될 수 있을 것이란 기대를 모으고 있다. 그러나 일각에서는 생태계 파괴 및 '맞춤형 아기 탄생'이라는 윤리적 문제에 대한 우려가 제기된다. 이에 정부가 크리스퍼 유전자 가위 등 '유전체 편집기술'에 대한 기술영향평가에 나서면서 국내 연구진들을 중심으로 관련 논의가 본격화 될 전망이다. 9일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 '2015 세계과학기자대회'에서 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장(서울대 화학부 교수)은 '크리스퍼 유전자 가위가 세상을 바꾼다'라는 주제로 토론을 진행했다. ■유전자 가위로 질병 DNA '싹둑' 앞서 김진수 단장은 지난 2013년 국제학술지에 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 유전체 교정 사례를 처음 발표한 데 이어 올 초에는 이 유전자 가위가 원하는 유전자만 정확히 제거할 수 있다는 사실을 입증했다. 크리스퍼 유전자 가위가 의도하지 않은 DNA 염기서열을 자르면 돌연변이가 생길 것이란 일각의 우려를 일축한 것이다. 김 단장은 "크리스퍼 유전자 가위를 이용하면 유전자에 돌연변이가 일어난 부분을 수술해 원상 복구할 수 있고 질병의 원인이 되는 유전자도 잘라낼 수 있다"고 밝혔다. 또 최근엔 다태 동물인 돼지를 이용해 신체 이식용 장기를 개발하는 연구도 진행 중이다. 유전자 가위를 이용하면 인간세포로 구성된 돼지 장기는 물론 이것을 사람에게 이식했을 때 일어나는 면역거부 반응까지 줄일 수 있다는 설명이다. 그는 "중국 연구진과 함께 특정 장기가 없는 돼지 태아를 만드는 데 성공했으며 현재 다음 단계 실험을 준비하고 있다"고 전했다. ■中 인간배아 조작…생명 윤리 논란 그러나 일각에서는 생명 윤리 논란이 일고 있다. 최근 중국 연구자들이 동물 배아나 인간 성체세포가 아닌 인간 수정란 및 배아를 대상으로 유전자 교정을 시도한 사실이 전해지면서다. 실제 이날 행사에 연사로 나선 중국 상하이기술대학교(ShanghaiTech University)의 싱슈 황(Xingxu Huang) 교수는 폐기된 인간 배아를 유전적으로 조작하기 위해 당국의 연구 허가를 기다리고 있는 상태다. 싱슈 황 교수는 또 지난해 2월 유전자 편집기술을 이용해 살아있는 원숭이로 발달되는 배아를 조작했다고 보고한 바 있다. 이 기술은 인간에게도 적용될 수 있다는 게 학계 분석이다. 이에 대해 생명윤리학자인 일본 홋카이도대학교(Hokkaido University) 테츠야 이시히(Tetsuya Ishii) 교수는 상당한 우려를 나타냈다. 중국은 배아의 유전자편집을 금지하고 있지만 엄격한 단속이 이뤄지지 않아 허가 받지 않은 줄기세포 치료와 같은 문제가 일어나고 있다는 주장이다. 일부 생명공학자들도 인간의 정자나 난자, 배아에는 게놈 편집기법을 사용하지 말자며 목소리를 높이고 있다. ■미래부, 유전체편집기술영향평가 나서 우리 정부도 올해 기술영향평가 대상 기술로 '유전체 편집기술'을 선정했다. 기술영향평가는 새로운 과학기술의 발전이 경제·사회·문화·윤리·환경 등에 미치는 영향을 사전에 평가하고 그 결과를 정책에 반영하고자 매년 실시하는 제도다. 미래부 측은 "유전체 편집기술이 미칠 영향에 대한 폭넓은 의견을 수렴하고자 해당 분야 전문가 뿐 아니라 사회과학분야와 시민단체 관계자 등으로 구성된 기술영향평가위원회를 출범할 예정"이라며 "오는 12월 기술영향평가 결과를 중앙행정기관에 전달해 부정적 영향을 최소화하기 위한 대책을 세우도록 할 것"이라고 밝혔다. elikim@fnnews.com 김미희 기자

추억의 명화 '메멘토'가 재개봉된다. 지난 13일 영화계에 따르면 최근 영화 '인터스텔라'로 주목 받고 있는 크리스토퍼 놀란 감독의 초기작 영화 '메멘토'가 오는 20일 전국 롯데시네마 40여 개 관에서 재개봉한다. '메멘토'는 아내의 죽음으로 인한 충격으로 10분 밖에 기억하지 못하는 단기 기억상실증에 걸린 환자 레너드의 이야기를 다룬 영화다. 또한 레오 카락스 감독의 '퐁네프의 연인들'도 오는 12월 재개봉을 확정했다. '퐁네프의 연인들'은 폐쇄된 퐁네프 다리 위에서 처음 만난 연인의 열정적이고 치열한 사랑을 담아낸 영화다. 뿐만 아니라 지난 1993년 최초 개봉 당시 칸·아카데미·골드그럽브 등 전 세계 유스 영화제에서 무려 69개의 상을 수상했던 추억의 명화 '피아노'와 미야자키 하야오 감독의 '하울의 움직이는 성'도 오는 12월 재개봉을 앞두고 있다. 추억의 명화 재개봉 소식에 누리꾼들은 "추억의 명화 재개봉, 영화관에서 다시 볼 수 있다니", "추억의 명화 재개봉, 진짜 기대된다", "추억의 명화 재개봉, 12월에 다 보러 가야지" 등의 반응을 보이고 있다. /fn스타 fnstar@fnnews.com

[파이낸셜뉴스] 한국생명공학연구원 김희식 박사팀은 미세조류의 유전자 교정 성능이 10배 이상 향상된 유전자 가위 기술을 개발했다고 18일 밝혔다. 이 새로운 기술은 미세조류의 유전자를 정밀하게 교정해 이산화탄소를 더 효과적으로 흡수하고, 광합성을 더 잘 할 수 있도록 돕는다. 김희식 박사는 "전 세계 최초로 유전자 교정 대상 생물의 핵 내부 물질 전달 원리를 활용해 유전자가위 기술을 개발한 것"이라며, "광합성 미생물의 낮은 유전자 교정 효율이라는 큰 장애물을 넘는데 필요한 핵심 기술로 광합성 미생물 기반 탄소저감 기술의 실현을 앞당기는데 중추적인 역할을 할 것"이라고 말했다. 미세조류는 기후 변화의 주범인 이산화탄소를 빠르게 흡수하면서 동시에 다양한 유용 물질을 생산할 수 있어 탄소 감축 기술의 핵심 플랫폼으로 주목받고 있다. 최근 기후 변화 현상이 심화됨에 따라 생태계에서 탄소 포집과 기후 완화에 중요한 역할을 하는 광합성 미생물을 활용한 기술 개발이 더욱 필요해지고 있다. 하지만 기존의 크리스퍼 단백질 유전자가위 기술은 광합성 미생물의 핵 내부로 들어가기 어려워 유전자 교정 기술에서 유전자가위의 활용도가 극히 낮았다. 이로 인해 미세조류의 탄소 감축 활용에 큰 장애가 됐다. 연구진은 이 문제를 해결하기 위해 자연 모방 기술을 활용했다. 아그로박테리움이라는 토양 미생물이 자신의 유전 정보를 핵 내부로 전달하는 과정에서 핵위치 신호(NLS)가 중요한 역할을 한다는 사실에 착안해, 대표적인 유전자가위인 크리스퍼 카스9 단백질에 NLS를 이식한 'DN Cas9' 단백질을 개발했다. 이 새로운 유전자 가위 'DN Cas9'은 미세조류인 클라미도모나스 레인하티에서 유전자 교정 실험을 통해 기존 유전자가위보다 더 정밀하게 핵 내부로 유도돼 단백질이 다량으로 축적됐으며, 유전자 교정 빈도도 10배 이상 향상됐다. 연구진은 이 기술이 다른 광합성 미생물에도 적용 가능하다는 것을 확인, 범용적으로 활용될 수 있는 가능성을 제시했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 유전자가위 기술을 국제학술지인 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 5년 이내에 인공지능(AI)과 바이오가 결합해 신기술이 현실화될 것으로 전망된다. 과학기술정보통신부와 한국생명공학연구원(KRIBB)은 20일 바이오 분야의 미래 비전을 제시할 '2025년 10대 바이오 미래유망기술'을 발표했다. 올해 선정된 10대 기술에는 인간 면역체, 다중암 조기진단, RNA 구조체, AI가 디자인한 유전자 편집기, 항노화 항체치료제, 분자 접착기술, 살아 움직이는 생물학적 로봇, 디지털 인공장기, 바이오 파운데이션 모델, 헬스케어 디지털 트윈 등이다. 과기정통부 황판식 연구개발정책실장은 "바이오 분야 기술이 획기적으로 발전하면서 복잡한 생명현상의 영역이라는 그동안 접근하기 어려웠던 새로운 지식의 대륙에 도달할 수 있는 길이 열렸다"고 설명했다. 바이오 미래유망기술은 향후 5~10년 이내에 기술적 또는 산업적 실현이 가능하며, 첨단바이오 분야 뿐만아니라 여러 분야에 기술·산업적 파급효과가 높을 것으로 예상되는 기술이다. 올해 선정된 바이오 미래유망기술은 국민들에게 바이오 분야 미래상을 보다 쉽게 그릴 수 있는 기회를 제공할 것으로 보인다. 또한 학계 및 산업계 종사자들에게는 최신 연구 동향과 혁신적인 기술을 공유해 연구개발 협력과 투자를 촉진할 전망이다. 이를통해 정부는 최근의 바이오 연구개발(R&D) 사업 분석을 통해 미래유망기술 관련 공백 분야를 발굴하고 새로운 국가사업으로 이를 육성하도록 추진할 방침이다. 특히 연초 바이오 분야 민관 역량을 집결한 국가바이오위원회의 출범이 예정된 만큼, 바이오 기술의 체계적 육성부터 사업화까지 전주기 지원이 강화될 것으로 예상된다. 과기정통부는 향후 바이오 연구 패러다임은 AI 기술과 융합해 반복적인 실험과 관찰 중심의 연구에서 데이터 기반의 예측과 추론으로 변화할 것으로 봤다. 즉, 각각의 분야에서 생성되는 방대한 데이터가 AI 기술을 통해 유기적으로 연결돼 발견과 개발의 주기를 혁신적으로 단축하고 가속화할 전망이다. #OBJECT0# 분야별 대표 선정 기술들을 살펴보면, '인간 면역체'가 생명현상을 '관찰·분석'하는 분야에서 선정됐다. 특히 실시간으로 백신 접종자의 면역 데이터를 분석함으로써 병원체에 대한 방어력을 예측할 수 있어 코로나19와 같이 전 세계적으로 빠르게 전파되는 감염병 예방에 효과적으로 기여할 전망이다. 2020년 노벨화학상을 수상한 크리스퍼(CRISPR) 유전자 편집 기술은 유전자치료제, 분자육종, 합성생물학 등 광범위한 파급력을 보여줬다. 이와 관련해 '편집·리프로그래밍'분야에서 'AI가 디자인한 유전자 편집기'가 선정됐다. AI 기술 기반으로 고효율성·안전성을 갖춘 유전자 편집기를 설계함으로써 기존 시스템의 한계를 극복하고, 정밀생물학·의료·농업·제조 분야에서의 응용 가능성을 넓힐 것으로 기대된다. 생명체의 특성과 기능을 '모사·합성'하는 분야에서는 '살아 움직이는 생물학적 로봇'이 선정됐다. 바이오 로봇 기술은 다양한 조직의 전구세포를 활용하여 스스로 이동함으로써 동맥을 청소하거나 약물을 전달하는 미래 바이오의학 또는 지속 가능한 건설 및 우주 탐사 등 조직공학적 응용으로의 확장이 기대되는 기술이다. 엔비디아에서 올 초 출시한 바이오네모는 신약개발을 위한 생성형 AI 모델로, 바이오 파운데이션 모델의 시작을 알리는 의미 있는 서비스로 평가받고 있다. '바이오 파운데이션 모델'은 단일세포 전사체와 같은 연구 과정에서 생산되는 대규모 바이오 데이터 학습을 통해 '새로운 원리를 예측하고 추론·시뮬레이션'하는 혁신적인 플랫폼으로 주목받고 있다. 이는 신약 개발을 넘어 생명과학 연구의 패러다임을 데이터 기반으로 전환해 바이오 R&D의 미래를 이끄는 핵심 기술이 될 전망이다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자