초록 ▼

2012년 3세대 유전자 가위 CRISPR-CAS9이 개발 되고 나서 많은 대학과 회사들의 연구자들이 유전자 가위 치료제 개발을 시작하였다. 하지만 유전자 가위를 치료제로 사용하기 위해서는 질병을 유발하는 타겟 유전자에만 정확하게 작동을 해서 교정을 해야 할 필요성이 있다.
인간 유전체에는 33억쌍의 DNA염기서열이 존재하는데 이중 유전자 가위가 목표하는 염기쌍 이외에도 다수의 유사한 염기쌍이 존제한다. 이들 타겟 유전자와 비슷한 염기 서열을 가지는 곳을 자르는 효과를 off-target 효과라고 한다. 정확한 질병의 치료와

2012년 3세대 유전자 가위 CRISPR-CAS9이 개발 되고 나서 많은 대학과 회사들의 연구자들이 유전자 가위 치료제 개발을 시작하였다. 하지만 유전자 가위를 치료제로 사용하기 위해서는 질병을 유발하는 타겟 유전자에만 정확하게 작동을 해서 교정을 해야 할 필요성이 있다.
인간 유전체에는 33억쌍의 DNA염기서열이 존재하는데 이중 유전자 가위가 목표하는 염기쌍 이외에도 다수의 유사한 염기쌍이 존제한다. 이들 타겟 유전자와 비슷한 염기 서열을 가지는 곳을 자르는 효과를 off-target 효과라고 한다. 정확한 질병의 치료와 부작용을 최소화하기 위해서는 유전자 가위가 원하는 타겟 유전자에만 작동을 하였는지 off-target은 자르지 않았는지를 확인할 필요성이 있다.
2018년 미국 FDA에서는 2건의 치료제 전임상 시험을 승인하였는데 미국 EDITAS사의 치료제의 경우 genome-wide off-target 분석을 위해 GUIDE-seq, Digenome-seq, in-silico의 세가지 방법으로 진행하였고 on-target에 대한 in-depth 분석을 위해 UDITAS라는 자체 개발한 방법을 사용하였다. 본 연구에서는 off-target을 검증할 수 있는 이들 시험법들을 재현 및 최적화하고 시험법의 평가 기준을 제시하고자 한다.

(출처 : 국문 요약문 7p)

Abstract ▼

After the development of the third-generation gene-scissor CRISPR-CAS9 in 2012, researchers from many universities and companies started developing gene-scissor therapeutics. However, in order to use gene scissors as a therapeutic agent, it is necessary to edit only the target gene that causes the d

After the development of the third-generation gene-scissor CRISPR-CAS9 in 2012, researchers from many universities and companies started developing gene-scissor therapeutics. However, in order to use gene scissors as a therapeutic agent, it is necessary to edit only the target gene that causes the disease. There are 3.3 billion pairs of DNA base sequences in the human genome, and there are a number of similar base pairs in addition to the base pairs targeted by Cas9 therapeutics. The effect of editing sites with similar nucleotide sequences to these target genes is called an off-target effect. In order to accurately treat the disease and minimize side effects, it is necessary to confirm whether the gene scissors operate only on the desired target gene with minimum off-target effects.
In 2018, the U.S. FDA approved two preclinical trials for treatments. In the case of the drug developed by US based company called EDITAS, GUIDE-seq, Digenome-seq, and in-silico were used for genome-wide off-target analysis. For in-depth analysis, aself-developed method called UDITAS was used. This study attempts to reproduce and optimize these test methods that can verify off-targets, and to present the evaluation criteria for the test methods.

(출처 : Summary 9p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 용역연구개발과제 최종보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 목차 ... 4
• Ⅰ. 총괄연구개발과제 요약문 ... 7
• 국문 요약문 ... 7
• Summary ... 9
• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 11
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 11
• 1. 총괄연구개발과제의 목표 ... 11
• 2. 총괄연구개발과제의 목표달성도 ... 14
• 3. 총괄국내·외 기술개발 현황 ... 15
• 4. 총괄연구개발과정에서 수집한 국외과학기술정보 ... 17
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 18
• 1. 유전체에서 유전자가위 절단 위치 확인 in vitro 분석법 개발 (1차년도) ... 18
• 2. 세포 내에서 유전자가위에 의한 유전체 상 절단위치를 관찰하는 분석법 확립 (1차년도) ... 25
• 3. Bioinformatics를 활용한 mouse, human 공통 target 선정 및 Off-target 예측 (1차년도) ... 35
• 4. 고감도 돌연변이 분석법 개발 (2차년도) ... 53
• 5. 유전자가위 절단위치 분석 방법에 따른 세포/유전체 특이적 결과 확인 분석 (2차년도) ... 86
• 6. 유전가가위 기술 기반 유전자치료제의 안전성 평가를 위한 off- target 확인분석법 제안 (2차년도) ... 94
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 96
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 96
• 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 98
• 제6장 총괄참고문헌 ... 98
• 제7장 총괄첨부서류 ... 99
• [별첨1] ... 99
• [별첨2] ... 110
• [별첨3] ... 131
• 끝페이지 ... 179