유전자 기능 대량분석 신기술 세계최초 개발
- 포스트 게놈 연구 기간을 절반 이상 단축 가능한 혁신적
유전자 발현차단 안티센스 (Gene Silencing) 기술
계명대학교 의과대학 박종구 교수와 주식회사 웰진 연구팀은 자체 고안한 새로운 형태의 LC형 안티센스 (LC-antisense)를 이용하는 초고속 대용량 유전자 기능분석 시스템을 개발하였고, 후속적으로 이를 응용하여 56개의 간암 성장 관련 유전자를 일괄 규명하는데 성공하였다. 이 연구결과는 세계 정상 권위의 학술지인 네이처 바이오테크놀로지 최신호에 게재되었다. 특히, 네이처 바이오테크놀로지는 본 연구결과를 커버 스토리로 선정하였을 뿐만 아니라, "In This Issue" 섹션을 통해서도 별도로 소개할 정도로 비중 있게 다루었다.
본 연구는 과학기술부 MRC 연구프로그램, 계명대학교 및 동산의료원의 전폭적인 지원 및 바이오벤처 기업 (주)웰진과의 산학연 연계프로그램을 통하여 연구에 착수한지 5년여 만에 맺은 결실이다. 본 기술의 성공적 개발로 말미암아 박교수 연구팀과 (주)웰진은 포스트 게놈 연구분야를 전세계적으로 주도할 독자적 시스템을 확보하게 되었다.
대규모 확정적 유전자 기능 규명” 방법 도입
최근 전세계적인 공동연구의 결과로서 30억 개의 인간 염기서열을 비롯한 동식물, 미생물의 게놈 정보가 속속들이 밝혀지고 있다. 획득한 게놈 정보들은 의료 및 제약산업, 농업, 식품산업, 환경산업 등 다양한 영역에 활용될 것이다. 향후 포스트 게놈 시대의 패러다임은 “게놈정보라는 무한한 자원으로부터 누가 먼저 유용 유전자들을 대량으로 신속히 발굴하여 지적 소유권을 확보하느냐에 따라 미래 의약 및
생명과학 시장을 주도할 수 있다”는 명제에 따라 새로이 재편될 것이며, 이를 위하여 현재 전세계 국가 및 기업들은 무한 경쟁에 돌입해 있다. 이를 현실화하기 위해서는 먼저, 축적된 방대한 양의 게놈 정보로부터 유전자의 기능을 대량으로 분석하고, 이들의 기능적 네트워크를 체계적으로 밝혀야 한다. 그러나, 지금까지 해외 연구진들에 의해 개발된 관련 기술들은 유전자 기능분석의 속도성, 결과의 불 일관성 측면에서 한계점을 가지며, 더불어 막대한 비용이 소요되는 단점이 있었다.
박 교수 팀이 개발한 본 기술은 특정 질병세포 및 조직을 대상으로 수천 내지 수만개 유전자들의 기능을 초고속으로 일괄 분석할 수 있는 새로운 시스템이다. 분석의 속도성 및 정확성 측면에서 선진국이 보유한 기존 기술보다 약 500배 향상된 것이다. 본 기술의 개발로 인하여 약 30-50년이 소요될 것으로 추정되었던 포스트 게놈 연구의 완성 기간을 절반으로 단축할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 유전체 연구에서 해외 연구그룹의 기존 방법들을 더 이상 답습할 필요가 없으며, “대규모 확정적 유전자 기능 규명” 방법 도입을 통한 생명 및 의과학 전분야의 국가경쟁력을 획기적으로 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라 핵산 안티센스 치료제 발굴, 유전자 치료 등의 소재 발굴에 새로운 전기를 마련하였다는 점에서 큰 의미를 가진다.
핵산의약품 및 유전자 치료제 시장의 주도권 확보
본 기술을 사용하여 박 교수 팀은 이미 5종의 주요 인체 암세포의 성장에 관여하는 670종의 유용 유전자를 발굴하였으나 현재 연구자금의 부족으로 추가적 세부 연구가 지연되고 있는 상황이다. 그러나, 열악한 지방대학의 연구개발 환경과 부족한 연구비 조달상황에서도 획기적인 아이디어로서 연구 패러다임의 혁신적 변화를 유도할 수 있음을 보여주는 좋은 예로서 상당한 의미를 부여할 수 있을 것이다.
향후 정부의 적극적이고 신속한 지원이 있을 경우, 국내 생명과학 연구 경쟁력의 제고와 첨단 제약산업 발전의 기초인 원천 유전자에 대한 대규모 물질 특허의 확보가 신속히 진행될 수 있을 것이다. 본 기술의 개발은, 2010년도 약 5조원 규모로 추산되는 유전자 및 기능 유전체학 시장공략과 나아가 향후 연간 210조원 규모로 추정되는 핵산의약품 및 유전자 치료제 시장의 주도권 확보를 가능하게 할 원천기술을 확보하게 되었음을 의미한다.
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