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종 전체를 바꿀 수 있다 유전자 편집기술 'Gene Drive'

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Chris Nickels for NPR

 

 

 

종 전체를 바꿀 수 있다 유전자 편집기술 'Gene Drive'

유전자 발견 이후 가장 극적인 순간

 

 

지난 3, 캘리포니아주 UC샌디에고 생물학 실험실에서 인류가 유전자를 발견한이후 가장 극적인 순간이 목격됐다.

에단 바이어 교수와 대학원생 발렌티노 간츠는 초파리의유전자 DNA를 이리저리 조작해 황금색 초파리를 만들었는데, 며칠후 이 황금색 초파리들이 실험실에서 자유롭게 교배하고 후손들이 모두 황금색초파리로 태어난 것이다.


초파리의 한 세대는12일 전후에 불과하고 독립유전자 개수도 8쌍이며 한 쌍의 교배로 약 400개의 알을 얻기에 생물유전학 실험에서 자주 사용된다.

비록 초파리를 이용한 실험이었으나 인간이 유전자를 조작해종 전체를 바꿔놓을 수 있다는 가설을 최초로 입증한 사건이다.

1953년 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA의 구조를 밝혀낸이후 여러가지 가설이 증명되고 있는 가운데, 이 초파리 실험은 미래에 대한 낙관과 함께 암울한 전망을낳고 있다.


잘만 이용하면 약이 되지만 그렇지 않다면 지구 생태계의파멸을 몰고 올 수 있기 때문이다.

이 분야 연구는 현재 숨가쁘게 진화하고 있다.

지난 2013년하버드 대학의 케빈 에스벨트 교수 연구진이 DNA를 보다 손쉽게 재단하고 편집할 수 있는 CRISPR/Cas9 가설을 제시한 이후 2년만에 이 가설이 실증된것이다.

DNA는 유전의 기본단위로, 지구상의 모든 생물은 이 DNA를 지니고 있다.

DNA는 생물의 세포를 구성하고 유지하고, 이것들이 유기적인관계를 이루는데 필요한 정보가 담겨있으며 생식을 통해 자손에게 유전되는데, DNA를 인위적으로 조작해 전혀 다른 형질의 종을 만들어 낼 수 있게 됐다.


이 종의 변형된 유전형질이 우성으로 작용할 경우 일반생태계의 개체와 교배를 통해 다음 세대의 모든 종의 형질이 변형된 유전형질을 갖게 되는 것이다.

이렇듯 특정 유전형질을 종 전체로 확산시키는 기술을 생물학에서는유전자 드라이브(Gene Drive)’라고 부른다.

이 기술을 이용할 경우 말라리아 내성을 지닌 모기를 퍼뜨려말라리아 모기 전체를 4년 안에 박멸시킬 수 있다.


제초제 성분에 내성이 없는 잡초를 퍼뜨리면 제초제 제조회사가문을 닫을지도 모른다.

암을 일으키는 특히 유전형질을 제거한 상태로 인간 배아줄기세포를조작한다면 먼 훗날 인류는 암으로부터 원초적으로 자유로워질 것이다.

그러나 과학자들은 이러한 실험에 성공하고도 불안감을 지닐수밖에 없었다.

당장 변형된 초파리 몇 마리가 탈출한다면 전세계의 모든초파리를 황금색으로 바꿔놓을 수 있기 때문이다.


반대로 누군가 나쁜 맘을 먹은 과학자가 인류와 지구생태계에치명적인 생물변종을 만들어 퍼뜨린다면 공상과학영화에서나 볼 수 있는 대재앙을 불러올 수 있다.

이 기술을 테러리스트가 획득한다면 각종 생화학 무기가등장해 또 다른 성격의 위협이 될 수 있다.

이 기술을 공상과학영화적으로 변용시킬 경우 코뿔소와 인간을합성해 총에 맞아도 죽지 않는 막무가내형 휴메노이드 전사계급이 등장할 수도 있다.

변형된 종은 특정 유전영역을 편집한 것이기에, 이들 종이 지구환경에 오랫동안 적응해 살아가리라는 보장도 없다.


만약 우유 생산량을 현재보다 열배 이상 늘릴 수 있는젖소가 나왔다고 해도, 이들 종이 적응을 못해 전멸할 경우 인류는 더 이상 우유를 먹지 못할지도 모른다.

연방정부는 현재 관련 연구에 대한 아무런 법률도 갖추지못한 가운데, 이 유전자 드라이브를 연구하는 대학들이 자체적인 실험윤리기준을 제정하고 있다.

이 연구에서 가장 앞서가고 있는 UC계열 대학과 하버드 대학은 변형유전체 확산 제한 전략 지침을 통해, 실험을유기체가 주거할 수 있는 범위 밖에서 수행하고, 즉 야생에서 짝짓기할 가능성이 없는 구역에서 수행하는등의 19가지 실험윤리기준을 제정했다.


연방과학아카데미 NAS(NationalAcademy of Sciences)는 자문기구를 꾸리고 대학당국의 윤리기준을 법률로 제정할 움직임을 보이고 있다.


 


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