바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

지플러스생명과학이 3세대 유전자가위 기술을 확장한 '크리스퍼(CRISPR) Cas12a'에 대한 국내 특허를 확보했다. 지플러스생명과학은 정밀도와 정확도를 높인 '크리스퍼 Cas12a'로 바이오신약 개발, 농축산물 품종개량 등에 나설 계획이다.

지플러스생명과학은 유전자가위 기술 크리스퍼의 연관 단백질 ‘Cas12a’ 두 종류에 대한 신규물질 특허를 취득했다고 11일 밝혔다.

지플러스생명과학은 3세대 유전자가위 기술인 ‘크리스퍼 유전자가위’를 기반으로 항암제 등 관련 제품을 개발하고 있다. 크리스퍼 유전자가위는 미생물뿐 아니라 인간과 동식물 세포의 특정 염기서열을 인지해 해당 부위 DNA를 정밀하게 절단하는 데 사용된다. DNA가 절단되면 세포의 비정상적 유전자는 정상으로 교정되며, 또는 자체 수선 과정을 통해 기능상실 돌연변이로 유도된다.

지플러스가 이번에 확보한 특허는 크리스퍼 연관 단백질 Cas12a 두 종류다. Cas12a는 현재 보편적으로 사용되는 유전자가위인 Cas9 처럼 이중나선 DNA 절단 기능을 수행하지만, 목표 서열을 더욱 정확하게 교정할 수 있다는 특장점을 가지고 있다.

또한 지플러스는 'Cas12a' 단백질의 산업적 생산 과정에서 분리·정제 효율 개선을 위해 단백질 서열 최적화를 진행하고 고기능성 효소를 대량 생산할 수 있는 기반도 마련했다.

지플러스 연구팀은 Cas12a 유전자가위를 발굴하기 위해 미생물 메타게놈 데이터베이스에 탑재된 수만 개의 후보 중에서 고기능성 추정 유전자가위 후보 물질을 추려냈다. 후보 유전자는 대장균에서 단백질 발현이 원활하도록 재구성한 뒤 성공적으로 발현됐다. 분리정제를 거친 유전자가위 단백질은 주소 역할을 수행하는 크리스퍼 RNA와 결합돼, 일차적으로 시험관 조건에서 기능성 확인 후, 동식물 세포 내에서도 탁월한 기능성을 확인했다고 덧붙였다.

지플러스는 정교한 유전자 교정이 가능한 3.5세대 유전자가위 Cas12a를 ‘gfCAS12a’로 명명해 상표를 출원하고, 향후 회사의 ▲유전자 치료제 등 바이오신약 개발 ▲고부가가치 농축산물 생산용 품종개량 ▲크리스퍼 항암제 연구 ▲기술 수출 등에 널리 활용할 계획이다.

특히 지플러스생명과학은 신규 유전자가위 기술과 식물 기반 바이오로로직스 생산 플랫폼의 시너지 효과를 창출할 것으로 기대하고 있다. 지플러스는 유전자가위 기술을 이용해 기주식물체의 단백질 당사슬 전이효소를 교정하고, 사람의 시스템을 모사한 ‘인간화 식물체’를 개발해 단백질 생산에 투입하고 있다. 인간화 식물체에서 생산된 단백질 의약품은 인체 내에서 생산되는 단백질 당사슬 구조와 매우 흡사해, 그 독성은 낮고 효능은 뛰어나다.

최성화 지플러스생명과학 대표이사는 “생명정보데이터베이스에 빅데이터 형태로 존재하는 수많은 유전자가위 염기서열 가운데 새로운 유전자가위 발굴 기술을 보유한 회사는 전 세계적으로 손에 꼽는다. 이번 특허권 취득은 회사의 차별화된 기술을 입증해 준 사례"라면서 "앞으로도 차세대 유전체 편집 시스템 개발에 매진해 전세계 유전자교정 시장에서 앞서나갈 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.