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[바이오토픽] 미탈리포프 팀의 인간배아 유전자편집 연구에 대한 의문 제기
생명과학 양병찬 (2017-09-01)


@ 123RF.com

'유전체편집을 이용하여, 인간의 배아에 존재하는 치명적 변이를 제거했다'고 주장한 랜드마크적 논문에 대한 의심이 수면으로 부상했다. 8월 28일 bioRxiv.org 출판전 서버에 포스팅된 논문에서(참고 1), 저명한 줄기세포 과학자와 유전학자들로 구성된 팀은 '문제의 변이가 실제로 교정되었나?'라는 의문을 제기했다.

생식생물학자인 오리건 보건과학센터의 슈크라트 미탈리포프가 이끄는 연구진은 8월 2일 《Nature》에 기고한 논문에서(참고 2), 수십 개의 생존 가능한 인간배아에서 비후성심근증(hypertrophic cardiomyopathy)이라는 심장질환을 초래하는 변이를 교정한 실험(참고 3)을 기술했다.

종전의 인간배아편집 연구와 대조적으로, 미탈리포프가 이끄는 연구진은 하나의 유전자에 존재하는 질병초래변이를 교정하는 데 있어서 높은 성공률을 보고했다. 연구진은 "CRISPR-Cas9이라는 유전체편집도구를 이용하여, 정자가 보유한 돌연변이 MYBPC3 유전자를 난세포의 정상유전자로 교체함으로써 두 개의 정상유전자를 보유한 배아를 만들 수 있었다"라고 주장했다. 또한 그들은 건강한 유전자를 CRISPR 기구와 함께 도입했지만, 교정된 배아가 그것을 외면하고 어머니의 유전자를 선택했음을 확인했다.

"그러나 그 사건이 실제로 일어났는지를 의심할 이유는 충분하다"라고 콜럼비아 대학교의 디터 에글리 박사(줄기세포과학)와 메모리얼슬론케터링 암센터의 마리아 자신 박사(발생생물학)가 이끄는 연구진은 말했다. 하버드 의대의 조지 처치 박사(유전학)도 공동저자로 참가했다.

bioRxiv에 포스팅한 논문에서, 에글리와 자신은 "정자 속에 존재하는 하나의 유전적 변이가 난자의 유전자를 기반으로 하여 교정된 과정을 설명할, 설득력 있는 생물학적 메커니즘이 없다"라고 말했다. 그러면서 그들은 "미탈리포프가 이끄는 연구진이 실제로는 변이를 교정하는 데 실패했음에도 불구하고, 불충분한 유전자 검사를 사용함으로써 성공한 것으로 착각했을 가능성이 높다"라고 말했다. 에글리와 자신은 '이번 논문을 이미 《Nature》에 제출했다'며 더 이상의 논평을 거부했다.

이에 대해 미탈리포프는 성명서를 통해 다음과 같이 반박했다. "에글리 등이 제기한 비판은 새로운 결과를 전혀 제시하지 못하고, 그 대신 우리의 결과를 순수한 추측에 의거하여 대안적으로 설명하는 데 의존하고 있다."

그러나 《Nature》가 접촉한 다른 과학자들은 에글리와 자신의 우려에 공감했다. 영국 바스 대학교의 앤터니 페리 박사(생식생물학)는 이렇게 말했다. "수정이 일어난 후, 난자와 정자의 유전체들은 난세포의 반대편에 존재하며, 각각 수 시간 동안 막(膜)에 둘러싸여 있다. 따라서 이 상태에서는 상동재조합(homologous recombination)을 이용하는 CRISPR가 난자의 유전자를 기반으로 하여 정자의 변이를 교정하기가 어렵다. 세포 속에서 멀리 떨어져 있는 부모의 유전체들 사이에서 재조합이 일어나는 메커니즘을 상정하기는 매우 어렵다."

에글리와 자신은 논문에서 그 이슈를 제기했다. 그들은 "미탈리포프가 이끄는 연구진은 '훨씬 더 가능성 높은 유전체편집 실험의 결과'를 탐지할 수 없는 유전자검사법에 의존함으로써, 자신들이 변이를 교정했다고 잘못 믿게 되었다. 즉, CRISPR는 아버지의 유전자에 커다란 결실(deletion)을 도입했지만, 연구진이 실시한 유전자검사에서 탐지되지 않았던 것이다." Cas9 효소는 DNA 가닥을 절단하고, 세포는 유전체를 무턱대고 꿰맴으로써 종종 DNA 글자가 모자라거나 남아도는 일이 발생하게 된다.

"에글리 등의 설명은 설득력이 있다"라고 호주 국립대학교의 가에타노 부르조 박사(유전학)는 말했다. "내가 보기에, 에글리 등은 일련의 설득력 있는 주장을 제시함으로써, 자가수리(self repair)를 통해 해로운 변이가 교정될 가능성이 매우 낮음을 설명했다."

그러나 영국 프랜시스 크릭 연구소의 로빈 러벨-배지 박사(발생생물학)의 생각은 다르다. 그는 이렇게 말했다. "초기 인간배아에 신기하거나 상상할 수 없는 생물학적 메커니즘이 작동하여, 미탈리포프 팀이 주장하는 대로 배아의 유전체가 교정되었을 수도 있다." 그는 최종적인 판단을 내리기 전에 미탈리포프의 의견을 들어보고 싶어한다. 그러면서 에글리와 자신의 논문에 대해 이렇게 말했다. "그 논문의 요지는 '미탈리포프의 연구가 중요하지 않다'는 것이 아니라, '좀 더 많은 것을 알 필요가 있다'는 것이다."

미탈리포프 팀은 성명서에서 자신들의 결과를 고수한다고 말했다. "우리는 수 주 내에 공식적인 동료심사 논문의 형식으로 그들의 비판에 조목조목 답변할 것이다"라고 미탈리포프는 말했다.

※ 참고문헌
1. Egli, D., Zuccaro, M., Kosicki, M., Church, G., Bradley, A., Jasin, M., “Inter-homologue repair in fertilized human eggs?”, bioRxiv (2017); http://www.biorxiv.org/content/early/2017/08/28/181255
2. Ma, H. et al., "Correction of a pathogenic gene mutation in human embryos", Nature 548, 413–419 (2017); http://www.nature.com/nature/journal/v548/n7668/full/nature23305.html
3. http://www.nature.com/news/crispr-fixes-disease-gene-in-viable-human-embryos-1.22382 (한글번역 http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=285598)

※ 출처: Nature http://www.nature.com/news/doubts-raised-about-gene-editing-study-in-human-embryos-1.22547



내속엔미생물들이너무많아
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양병찬 (약사, 번역가)
서울대학교 경영학과와 동대학원을 졸업하고, 은행, 증권사, 대기업 기획조정실 등에서 일하다가, 진로를 바꿔 중앙대학교 약학대학을 졸업하고 약사면허를 취득한 이색경력의 소유자다. 현재 서울 구로구에서 거주하며 낮에는 약사로, 밤에는 전문 번역가와 과학 리포터로...
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