## 배경 유전질환의 근본적 원인을 치료하기 위한 유전자 교정 기술은 발전을 거듭하고 있다. DNA 이중나선을 끊지 않고 유전 정보를 정밀하게 수정하는 프라임 편집(Prime editing, PE)은 기존 유전자 가위의 안전성 한계를 극복할 대안으로 꼽힌다. 그러나 세포 내 전달 효율이 낮아 실제 연구와 치료 현장에서 쓰기에는 걸림돌이 많았다. 유전 물질을 안전하게 세포 안으로 전달하기 위해 과학자들은 공학적 바이러스 유사 입자(Engineered virus-like particles, eVLP)를 개발했다. eVLP는 바이러스의 외형을 모사하지만 유전 정보를 포함하지 않아 유전체 삽입 부작용이 적고 오프타겟(off-target) 변이 우려도 낮다. 대규모 유전체 스크리닝처럼 고효율을 요구하는 응용 분야에서는 eVLP 전달력을 극대화할 설계 기법이 아직 미비한 실정이었다. 기존 단회 고농도 주입 방식으로는 유효한 편집 농도에 도달하기 어려웠을 뿐만 아니라, 세포 독성이나 유전자 침묵 현상 등의 문제를 노출했다. ## 핵심 발견 최근 연구진은 최적의 시간 간격을 두고 준포화(sub-saturating) 농도의 eVLP를 순차적으로 처리하는 새로운 유전자 전달 방식인 PRIME-VLP(Progressive Repeated Infections for Maximized Editing via Virus-Like Particles)를 규명했다. 여러 번에 걸쳐 나누어 세포를 감염시키는 이 전략은 유전자 편집 효율을 극적으로 끌어올리는 열쇠가 됐다. 실험 결과 PRIME-VLP 방식은 다양한 세포주와 유전체 표적에서 기존 단회 투여법 대비 편집 효율을 1.5배에서 최대 2.9배까지 끌어올린 것으로 확인됐다. 이 과정에서 우려했던 표적 이탈 변이의 증가는 나타나지 않았으며, 세포 생존율 저하나 유전자 전사체 교란 같은 부작용 역시 발견되지 않았다. 안전성을 확보하면서도 정밀 교정 효율만 선택적으로 높인 결과다. 이러한 성과를 거둘 수 있었던 배경으로 프라임 편집 가이드 RNA(prime editing guide RNA, pegRNA)와 편집기 단백질의 전달을 분리한 유연한 설계 구조를 꼽을 수 있다. 연구진은 pegRNA가 들어있지 않은 빈 eVLP를 먼저 주입한 뒤 pegRNA를 독립적으로 전달하는 이원화 구조를 고안했다. 기존 렌티바이러스(lentivirus) 기반 전달 방식에서 빈번히 나타나던 유전자 침묵 현상을 효과적으로 피할 수 있게 된 배경이다. 연구진은 항암제 내성 연구를 모델로 삼아 성능을 검증했다. 암 억제 유전자인 TP53을 겨냥하는 6,000개의 pegRNA 라이브러리를 제작하여 대규모 스크리닝을 진행한 결과, PRIME-VLP는 기존 렌티바이러스 주입법에 비해 편집 효율이 2.8배 높은 수준에 도달했다. 실험 반복 시 오차도 현저히 줄어들어 탁월한 재현성을 입증하는 성과를 거두었다. 연구진은 이 데이터를 토대로 항암제 뉴틀린-3(Nutlin-3)에 저항성을 나타내는 TP53의 특정 기능 상실 변이를 정밀하게 식별해내기에 이르렀다. ## 의미와 전망 이번 성과는 그동안 생체 내 치료제 전달 목적으로만 주로 연구되던 eVLP의 용도를 고처리량 기능 유전체학(high-throughput functional genomics) 스크리닝 영역까지 확장시켰다는 점에서 의의가 크다. 대규모 유전자 변이 스크리닝은 유전자의 기능을 밝히고 신약 후보 물질을 발굴하는 현대 바이오 의학의 핵심 기반 기술이다. PRIME-VLP 플랫폼은 향후 미지의 유전자 변이가 질병을 유발하는 메커니즘을 규명하는 데 유용하게 쓰일 전망이다. 다만 본 기술이 실제 산업계와 임상 현장에 완전히 뿌리내리려면 eVLP의 대량 생산 기술 확보가 수반되어야 한다. 고품질의 유사 입자를 대량으로 균일하게 제조하고 정제하는 공정 개발은 추가적인 과제다. 아울러 체내 환경이나 마우스 등 동물 모델에서도 동일한 고효율과 안전성을 보장할 수 있는지 검증하는 후속 연구가 향후 뒤따라야 할 것으로 보인다.