툴젠, '표준화된 유전체 내의 비표적 서열 예측' 결과 국제 학술지 게재

표준화된 genome-wide off-target 예측 연구성과 Genome Biology 발표

△출처: Genome Biology

툴젠(대표 김영호 · 이병화)은 지난 10일 'Genome Biology 학술지(Impact Factor = 17.9)'에 자사의 'Extru-seq' 관련 연구성과가 게재됐다고 밝혔다. 해당 연구는 Cas9 유전자 가위의 유전체 내의 비표적 서열(Genome-wide off-target)을 기존 방법들 보다 우수한 성능으로 예측할 수 있는 표준화된 방법을 제시했다고 설명했다. 

유전자 가위 치료제는 표적 서열(on-target) 이외에 비표적 서열(off-target)에도 교정이 될 수 있는 부작용이 존재한다. 따라서 유전자 가위 치료제를 개발해 각국 규제 기관의 허가를 받기 위해서는 유전체 내의 비표적 서열들의 교정 정도를 측정해 제출해야 한다. 

현재 Cas9 유전자 가위의 유전체 내의 비표적 서열을 예측하는 방법은 20가지 이상이 발표됐으며, 실험방법에 따라 세포실험(cell-based), 시험관 실험(in vitro), 컴퓨터를 이용한 예측(in silico)등으로 분류되고 있다. 

최근에는 세 가지 방법 모두를 사용하해 off-target 후보를 예측하고 이를 검증한 결과를 규제 기관에 제공하고 있지만, 각각의 방법들이 모두 장단점을 가지고 있기 때문에 전 세계적으로 각 방법의 장점들만 취한 단일 예측방법을 개발하는 표준화 연구가 진행 중이었고 툴젠이 처음으로 관련 성과를 도출했다.

툴젠 플랫폼 연구소 이정준 소장은 “Extru-seq은 기존에 사용되었던 세포실험(cell-based)과 시험관 실험(in vitro)의 중간 단계를 새롭게 만들어 예측실험을 진행한 것"이라며 "대표적인 세포실험인 GUIDE-seq에 비해 거짓 음성(False Negative) 비율이 13배 감소, 대표적인 시험관 실험법인 Digenome-seq에 비해 거짓 양성(False Positive)의 비율이 2배 감소한 결과를 보였다”고 밝혔다.

이어 “미국은 2016년부터 국립 표준 기술 연구소(NIST, National Institute of Standards and Technology) 주재 하에 40여개의 다국적 제약회사들과 바이오테크들이 Genome Editing Consortium을 통해 유전자 교정 관련 표준화 작업을 진행하고 있다"며 "표준화된 비표적 예측법 개발은 가장 활발하게 연구가 진행 중인 분야였는데 툴젠이 처음으로 모든 지표에서 우수한 성능을 보여주는 표준화된 방법을 제시했다”고 말했다.

툴젠 김영호 대표이사는 “지난해 12월 세계 최초로 Prime editor의 유전체 내의 비표적 서열 예측에 성공한 연구성과를 Nature Communications에 게재한 이후 곧이어 Cas9 유전자 가위의 유전체 내의 비표적 서열을 예측할 수 있는 표준화된 방법에 관한 연구 성과가 Genome Biology에 게재돼 다시 한 번 툴젠의 기술력을 입증했다"고 밝혔다.

이어 “툴젠이 개발한 Cas9 및 Prime editor의 유전체 내의 비표적 서열 예측 방법은 추후 유전자 편집 치료제의 안정성 평가 분야에서 유망하게 쓰일 수 있을 것으로 판단된다"며 "다국적 제약회사와 바이오테크들에서도 수요가 높은 기술인 만큼 특허수익화사업에 대한 성과도 가시화될 수 있도록 박차를 가할 것”이라고 밝혔다.