CRISPR 유전자 편집, 고양이 알레르겐 유전자 제거 후 예상치 못한 질병 경로 활성화 가능성 발견¶
원제목: CRISPR/Cas9-Mediated CH2 Deletion of Fel d1 Triggers Transcriptomic Reprogramming ...
핵심 요약
- CRISPR/Cas9 기술로 고양이 알레르겐 유전자를 제거했으나, 다른 유전자의 광범위한 전사적 재구성을 유발했음을 보여줌.
- 해당 유전자 편집이 심근병증 및 류마티스 관절염과 관련된 질병 경로를 활성화할 수 있다는 가능성을 제기함.
- 유전자 편집 기술 적용 시, 의도치 않은 부작용을 평가하기 위한 포괄적인 전사체 분석의 중요성을 강조함.
상세 내용¶
이 연구는 인간의 90% 이상에서 알레르기를 유발하는 주요 고양이 알레르겐인 Fel d1의 생리학적 역할이 명확하지 않다는 점에 주목했습니다. 연구진은 알레르겐을 줄이고 저자극성 고양이를 생산할 가능성을 탐색하기 위해 CRISPR/Cas9 유전자 편집 기술을 사용하여 Fel d1의 한쪽 체인(CH2)을 코딩하는 유전자를 국내 고양이 피부 세포에서 제거했습니다. 최적화된 sgRNA를 사용한 결과, CH2 mRNA와 Fel d1 단백질 수준에서 상당한 감소가 관찰되었습니다. 전사체 시퀀싱 분석을 통해 3,469개의 차등 발현 유전자가 확인되었으며, 특히 비대성 심근병증(HCM) 및 류마티스 관절염(RA)과 관련된 질병 경로가 풍부해졌음을 발견했습니다. GO 및 KEGG 분석은 칼슘 신호 전달, 세포외 기질 리모델링, 면역 관련 과정의 변화를 시사했습니다. TGFB2, MYBPC3, MMP3, TLR4와 같은 주요 유전자에 대한 qPCR 검증은 의도치 않은 병리학적 반응의 잠재적 위험을 확인해주었습니다. 또한, CH2 유전자 제거는 염증 촉진 신호 전달 및 세포 내 신호 충실도와 관련된 전사체를 방해하는 것으로 나타났습니다. 이러한 결과는 유전자 편집 후 포괄적인 전사체 평가의 중요성을 강조하며, SCNT 기반의 저자극성 고양이 생산의 안전성과 효율성을 개선하는 데 중요한 통찰력을 제공합니다.
편집자 노트¶
이번 연구는 CRISPR/Cas9와 같은 혁신적인 유전자 편집 기술이 단순히 특정 유전자를 제거하는 것을 넘어, 세포 내에서 예상치 못한 광범위한 변화를 일으킬 수 있다는 점을 명확히 보여줍니다. 특히, 고양이 알레르겐을 줄이기 위한 시도가 심근병증이나 류마티스 관절염과 같은 심각한 질병 관련 경로를 활성화할 수 있다는 발견은 유전자 편집 기술의 잠재적 위험성을 시사합니다. 이는 단순히 '좋은' 유전자를 강화하거나 '나쁜' 유전자를 제거하는 방식으로는 접근하기 어려운, 복잡한 생명 현상의 상호 연결성을 이해해야 함을 보여주는 사례입니다. 앞으로 유전자 편집 기술을 반려 동물이나 인간의 질병 치료에 적용할 때, 표적 유전자 외의 다른 유전자 및 경로에 미치는 영향을 면밀히 검토하는 것이 필수적임을 강조하는 결과라고 할 수 있습니다.