생태계 및 시스템 내에서 원치 않는 유전자 변이를 제거하여 유전적 기준선(genetic baseline states) 상태로 복원하는 기술

유전자 편집기술의 과용 및 오용으로 유발될 수 있는 유전자 풀(pool)의 비의도적 변화를 막고 보다 안전한 유전자편집 시스템 활용이 가능

향후 5년 : ~2023년 : Gene drive기술을 통해 개발된 모기의 환경영향평가 지속, 유전자편집 스위치 기술 개발

향후 10년 : ~2028년 : Gene drive 기술을 활용해 병해충을 막을 수 있는 다양한 개체의 개발 및 상용화, 유전자 복원을 통해 노화 및 암발생을 줄일 수 있는 기술의 등장

1) 스위치형 유전자가위 기술

- anti-CRISPR을 활용한 유전자편집능의 제어, 유전자가위의 시공간적 (spatiotemporal) 조절 기술

- 가역적 유전자편집 시스템 및 복구 시스템

2) 초정밀 유전자분석 기술

- 단일세포/단일분자 유전자분석 시스템

- 착상전 유전검사 (Pre-implantation genetic test)

3) 오프타겟 조절기술

- 의도되지 않은 타겟의 유전자편집을 측정하고 조절하는 기술

- eSpCas9, HF-Cas9 등 zero-오프타겟형 유전자가위 및 유전자 돌연변이 모니터링 시스템

유전자가위의 오프타겟 효과에 의한 의도되지 않은 유전자변형체 발생의 통제 필요 대두유전자가위 활성 조절 실패 및 불확실성으로 인한 키메라(chimera)의 탄생

2003년 영국 진화생물학자인 Austin Burt에 의해 gene drive의 개념 제시

- 크리스퍼 개발 초기 연구팀 (7개팀)은 “Safe Genes”프로그램을 통해 유전자편집 기술의 무분별한 사용과 이로 인한 생태계 교란 및 위험성을 막기 위한 연구개발 돌입

동물종 및 식물을 대상으로 하는 유전자편집의 시행

- Rat, 개, 고양이, 돼지, 원숭이 등 거의 모든 동물종을 대상으로 하는 유전자편집기술 개발 돌입

- 버섯, 사과, 토마토 등 유전자 편집된 농산물 미국 농무부에 의해 상업적 승인

2013년 개발된 크리스퍼 기술에 의해 gene drive 기술이 구현될 수 있음이 2016년 Nature Biotechnology에 소개

- Esvelt연구팀, 수학모델을 통해 크리스퍼 기술에 의해 변종이 일어날 가능성 높다는 결과를 ‘biorxiv’에 공개

- 2016년 미 국가정보국, 유전자 드라이브와 같은 유전자 편집기술을 '대량살상무기 위험군'에 포함

1) Digenome-seq 기술을 통해 off-target을 측정할 수 있는 기술 개발 (IBS)

2) 2015년 과기정통부 주도로 유전자편집기술을 대상으로 한 기술영향평가 수행

- Gene drive가 사회, 경제, 산업에 미치는 영향에 대한 고찰 포함

3) GMO에 의한 Gene drive를 막기 위해 아시아·태평양 9개 전문가회의 개최

* 바이오안전성정보센터 주최

글로벌 크리스퍼 시장은 2014년 약 2억 달러(0.2조 원) 규모에서 2022년에는 23억 달러(2.5조 원) 규모로 확대될 전망 * 출처 : 생명공학정책연구센터, 글로벌 크리스퍼 시장 현황 및 전망, 20162010년도부터 2014년도까지 유전자 가위기술의 평균연간성장률은 41%이며 3세대 기술의 경우 136%로 가장 높은 것으로 보고 * 출처 : Boston Consulting Group, Rewriting The Book Of Life: A New Era in Precision Gene Editing, 2015

유전자편집 기술에 대한 신뢰성 제고의 기회가 됨보다 깨끗하고 안전하며 다양한 생물체가 공존하는 환경 구현에 도움

애볼라, 지카 바이러스 등에 의한 감염을 현장으로 파악할 수 있는 유전자편집기반 분자진단 기술 개발 투자 필요Gene drive에 대한 국내 전문 연구그룹의 형성 및 통제된 환경에서의 영향평가 수행 필요

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