전자기장으로 유전자 'ON/OFF'…국내 연구진, 노화 역전 기술 개발

국내 연구진이 외부 전자기장으로 유전자 발현을 원격 제어해 노화를 되돌리고 질병을 치료하는 기술을 개발했다.

김종필 동국대학교 교수 연구팀은 지난 14일(현지시간) 국제학술지 '셀'(Cell)에 '전자기장 유도 생체 내 유전자 스위치를 이용한 유전자 발현의 원격 시공간 제어'라는 제목의 논문을 게재했다고 중국 바이오 전문매체 바이오온이 전했다.

이 기술의 핵심은 전자기장에 반응해 작동하는 '유전자 스위치'다. 연구팀은 유전자가위 기술(CRISPR-Cas9)을 이용한 스크리닝을 통해 '사이토크롬 b5 타입 B'(Cyb5b) 단백질이 전자기장을 감지하는 센서 역할을 한다는 사실을 규명했다.

기존 약물이나 빛을 이용한 유전자 제어 기술은 약물 부작용이나 빛의 조직 투과도 한계 등의 문제가 있었다. 반면 전자기장은 인체에 무해하고 깊숙이 침투할 수 있어 정밀한 제어가 가능하다.

연구팀은 동물실험을 통해 기술의 잠재력을 입증했다. 늙은 쥐에게 전자기장을 가해 'OSK'(Oct4-Sox2-Klf4) 유전자를 활성화하자 부분적인 세포 재프로그래밍이 유도되며 노화 역전 현상이 나타났다.

또한 알츠하이머병 모델 쥐에서 인간의 돌연변이 '아밀로이드 전구체 단백질'(APP) 발현을 유도해 병리학적 특징을 재현하는 데 성공했다. 우울증을 앓는 쥐에서는 'Tph2' 유전자 발현을 조절해 세로토닌 활성을 회복시키고 우울증 유사 행동을 개선했다.

연구팀은 논문을 통해 "원격으로 제어되는 전자기장 유도 유전자 스위치는 세포 및 유전자 치료 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 효과적인 바이오메디컬 플랫폼"이라고 밝혔다.