생명 과학 , 특히 유전학 분야 에서 가장 강력 한 노벨상 후보 로 꼽히 는 연구자 가 있 다 . 바로 미국 카네기 연구소 의 파이어 박사 와 매사추세츠 의과 대학 의 멜 로 박사 연구 팀 이 다 . 이 들 은 지난 98 년 리보 핵산 ( RNA ) 을 이용 하 여 특정 유전자 의 발현 을 효율 적 으로 억제 시키 는 방법 을 세계 최초 로 개발 했 다 . 유전자 로부터 단백질 합성 을 인위 적 으로 저해 할 수 있 는 것 은 인류 에게 그동안 100 % 염기 서열 을 밝히 고 도 풀리 지 않 은 디옥시리보 핵산 ( DNA ) 의 신비 를 푸 는 결정 적 인 열쇠 를 쥐 어 준 것 과 같 다 . 카네기 연구소 와 매사추세츠 의대 의 연구 결과 는 지난 몇 년 간 유전학 분야 에서 RNA 관련 연구 에 불 을 지피 면서 RNA 돌풍 을 일으키 고 있 다 . ■ 유전자 발현 을 간섭 하 는 RNA DNA 는 자신 이 갖 고 있 는 유전 정보 를 바탕 으로 우리 몸 에 필요 한 단백질 을 만들 어 낸다 . 이때 중간 다리 역할 을 하 는 것 이 RNA 다 . RNA 는 DNA 로부터 받 은 단백질 합성 유전 정보 를 갖 고 있 다 . 하 지만 DNA 는 동시 에 이 RNA 의 단백질 합성 을 저해 하 는 또 다른 종류 의 RNA ( miRNA ) 를 만들 어 낸다 . RNA 에 의해 유전자 발현 이 간섭 받 아 저해 된다는 의미 에서 과학자 들 은 이 miRNA 의 활동 에 RNA 간섭 현상 ( RNAi ) 이 란 이름 을 붙였 다 . 사실 이런 miRNA 의 존재 가 세상 에 알려 지 게 된 것 은 불과 10 여 년 에 불과 하 다 . 지난 93 년 미국 다스 머스 대학 의 암브로스 박사 연구 팀 이 하등 생명체 인 꼬마 선충 의 발생 과정 을 조절 하 는 유전자 들 을 찾아냈 다 . 이후 인간 을 포함 한 영장류 에서 도 이러 한 miRNA 가 발견 되 며 수년 간 의 연구 결과 를 통해 이 들 의 RNA 간섭 현상 을 발견 하 게 된 것 이 다 . ■ 신약 개발 의 강력 한 무기 SiRNA RNAi 의 발견 은 신약 개발 의 패러다임 도 변화 시켰 다 . 특정 유전자 의 기능 을 알아내 는 데 걸리 는 시간 과 노력 을 크 게 단축 시켰 기 때문 이 다 . 특히 지난 2001 년 인간 을 비롯 한 포유동물 에서 도 RNAi 현상 을 유도 할 수 있 는 SiRNA 가 개발 되 면서 게놈 연구 및 의약품 개발 분야 에 획기 적 전기 를 이룰 수 있 는 발판 을 마련 했 다 . 예 를 들 어 전혀 정체 를 알 수 없 는 유전자 가 있 다고 하 자 . 그 유전자 의 염기 서열 만 알 면 상보 적 인 SiRNA 를 인위 적 으로 만드 는 것 이 가능 하 고 이 를 세포 에 집어넣 고 정상 세포 와 비교 하 면 발생 하 는 현상 의 차이 를 통해 특정 유전자 의 비밀 을 풀 수 있 다 . 실제로 불과 2 ∼ 3 년 전 만 해도 유전자 하나 의 기능 을 알아보 기 위해 1 ∼ 3 년 이 라는 기간 과 많 은 연구비 가 필요 했 지만 지금 은 RNAi 기술 을 이용 하 여 수개월 안 에 많 지 않 은 연구비 로 유전자 기능 을 쉽 게 규명 할 수 있 게 됐 다 . 인제 대 김연수 교수 는 “ 게놈 프로젝트 를 비롯 한 생명 과학 전반 의 눈부신 발전 은 현재 의 기술 로 는 감당 할 수 없 을 정도 의 유전자 들 을 대량 으로 양산 하 고 있 다 ” 며 “ 지금 까지 는 이렇게 쏟아져 나오 는 유전자 들 의 기능 과 응용 가능 성 을 빠르 게 규명 할 수 있 는 방법 이 없 었 지만 RNAi 기술 을 이용 하 면 앞서 언급 한 문제 들 을 해결 할 수 있 는 강력 한 유전자 검정 시스템 을 구축 할 수 있 다 ” 고 설명 했 다 . ■ RNA 로 병 을 고친다 RNA 는 그 자체 로 병 을 고치 는 데 도 활용 되 고 있 다 . 지난 8 월 RNA 를 이용 해 새로운 신약 을 개발 하 고 있 는 기업 인 SiRNA 사 는 노인 성 실명 질환 인 황반 변성 질환 ( AMD ) 을 치료 하 는 SiRNA 의 일부 임상 실험 이 성공 했 다고 발표 했 다 . 황 반변 성 은 눈 속 에 혈관 이 과다 하 게 생성 돼 실명 할 수 있 는 질환 이 다 . SiRNA 사 는 황 반변 성 을 일으키 는 단백질 발현 을 억제 하 는 ‘ SiRNA - 027 ’ 을 26 명 의 환자 눈 에 넣 은 결과 8 주 후 19 % 에 해당 하 는 5 명 의 환자 에게서 시력 이 월등히 향상 되 는 실험 결과 가 나왔 다고 보 고 했 다 . 만약 이 SiRNA 가 임상 실험 에 성공 하 고 시판 허가 를 받 으면 RNA 자체 가 질병 을 치료 하 는 첫 번 째 신약 이 되 는 것 이 다 . 현재 폐렴 에 관한 SiRNA 임상 이 또 하나 진행 되 고 있 으며 앞 으로 RNA 자체 를 치료제 로 사용 하 는 신약 개발 이 더욱 늘어날 전망 이 다 . 이 는 많 은 유전병 과 암 그리고 퇴행 성 질환 등 현재 4000 종류 이상 의 질환 이 유전자 의 변이 또는 유전자 발현 의 이상 으로 발병 한다고 보 고 되 고 있 기 때문 이 다 . 김빛내리 교수 는 “ SiRNA 의 경우 인간 이 개발 하 는 다른 약 들 과 달리 이미 몸 속 에 존재 하 는 miRNA 의 메커니즘 을 그대로 흉내내 는 것 이 기 때문 에 앞 으로 신약 개발 분야 에서 큰 잠재 성 이 있 다 ” 고 말 했 다 . 하 지만 SiRNA 가 유전자 의 발현 을 영구 적 으로 억제 시키 는 것 은 아니 며 발현 또한 100 % 막 는 것 이 아니 기 때문 에 많 은 추가 연구 가 필요 하 다 . 따라서 많 은 과학자 들 이 SiRNA 에 여러 화학 적 인 방법 들 을 추가 해 보다 효과 적 이 고 부작용 도 적 은 약 을 개발 중 이 다 . / eunwoo @ fnnews . com 이은우 기자 ※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜 뉴스 . 무단 전재 - 재 배포 금지