한국원자력연구원은 첨단방사선연구소 가속기동위원소연구실 박정훈 박사 연구팀이 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)를 이용해 국내 최초로 크리스퍼 유전자 가위 영상화에 성공했다고 23일 밝혔다.

 크리스퍼 유전자 가위는 동식물의 유전자에서 손상된 DNA를 잘라내고 정상 DNA로 바꿔 질병을 억제하는 도구다. 유전자 가위는 길잡이 역할을 하는 가이드 RNA와 표적부위를 인식하고 잘라내는 효소단백질로 구성돼 체내에서 움직인다.

 연구팀은 유전자 가위 중 하나인 '카스(Cas)12a' 단백질과 의료용 방사성 동위원소인 지르코늄-89를 접목한 새로운 바이오 소재를 개발했다.

 이 소재는 지르코늄-89에서 나오는 감마선을 추적해 유전자 가위가 어디로 이동하는지 영상으로 확인할 수 있다.

 이 유전자 가위와 지르코늄-89를 합성, 체내에서 잘 전달되도록 지질 나노입자로 둘러싸는 방식으로 캡슐화해 정맥주사로 간에 전달했다.

 이 과정을 양전자 방출 단층 촬영(PET) 영상으로 확인하면 유전자 가위의 작용 여부를 알 수 있다.

 앞으로 크리스퍼 유전자 가위를 모델링하기에 따라 암과 같은 여러 질환의 진단과 치료가 가능해질 전망이다.

 약의 이동과 치료 효과를 즉시 파악할 수 있어 신약 기술 개발이나 연구 등에 활발히 사용될 수 있다.

 박정훈 박사는 "특정 DNA로 찾아가는 유전자 가위의 정확한 위치를 파악해 치료 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

 이번 연구 결과는 이번 달에 약물 전달 분야 세계적 권위 학술지 '저널 오브 컨트롤드 릴리스' 표지 논문으로 실렸다.