[Social] – 크리스퍼 유전자가위 기술과 생명 윤리

by Minsol Ha (DIA Year 9)

미국 배우 안젤리나 졸리는 유전자 검사를 통해서 자신이 유방암과 난소암 발병률이 높다는 사실을 알게 되었고, 그래서 유방과 난소를 절제하는 수술을 감행했다. 그뿐만 아니라, 영국에서 생후 14주 만에 백혈병 진단 여자아이가 유전자 가위 교정법으로 2년 만에 완치 판정을 받은 사례도 있다. 인류의 의학적 진보는 계속되고 있으며, 두 명의 여성 과학자가 발명한 일명 ‘신의 손’이라고 불리는 기술인 크리스퍼 유전자 가위의 등장으로 유전자 기술은 한 단계 더 발전하고 있다. 

2020년 노벨 화학상 수상자인 엠마누엘 샤르팡티에 교수와 제니퍼 다우드나 박사가 개발한 크리스퍼 유전자 가위는 CAS9 단백질과 가이드 RNA를 이용해서 염기서열 중 특정 유전자를 인식해서 잘라내는 유전자 교정 기술이다. 가이드 RNA를 따라 유전자 가위는 염기서열 중 원하는 위치를 찾아가서 절단하고 임무를 마치면 자연 소멸한다. 절단된 염기서열은 세포 재생 능력에 의해 재조합, 복구 또는 변형을 통해 새로운 유전 정보를 구성하여 기존과는 다른 유전자가 되는 것이다.  

한중 연구단이 탄생시킨 슈퍼 근육 돼지는 근육과 단백질 양이 높고 지방률은 낮아서 인류의 식량 문제를 해결하는 데 도움을 준다. 모든 생물에는 마이오 스타틴이라는 근육 억제 유전자가 있는데, 그 유전자를 제거하면 더 많은 근육을 얻을 수 있다.  또한, 돼지 생식기 호흡 증후군인 PRRS 바이러스는 미국에서 연간 7천4백억 원, 유럽에서는 2조 원이 넘는 피해를 입히는 질병이다. 로슬린 연구소에서는 PRRS 바이러스 침투 과정에서 CD163 분자를 찾아내서 변형 시켰더니, PRRS 바이러스가 제 기능을 발휘하지 못해서 병에 대한 저항력을 가질 수 있게 했다. 농작물 또한 유전자 교정으로 품종개량에 성공하고 있다. 유전체 교정 연구단에서는 대두에서 불포화지방산 합성 유전자를 제거하였는데, 혈압과 콜레스테롤 수치를 낮춰주는 올레인산 함량이 더 높았다. 또한, 세계 4대 작물인 바나나는 곰팡이균에 매우 취약하지만, 무성생식 식물이기 때문에 교배가 불가능하다. 그래서 유전자 교정을 통해 곰팡이균에 저항력을 가진 바나나를 품종개량해서 곰팡이에 반응하는 유전자를 연구하고 있다. 성공한다면 동남아, 중동 그리고 아프리카까지 번지는 바나나 전염병을 막을 수 있다. 

유전자 교정은 품종개량뿐만 아니라 불치병과 난치병 환자들의 희망이 될 수 있다. 혈우병은 관절에 지속적인 힘이 가해질 때, 미세한 출혈이 발생해서  관절 사이에 피가 고일 수 있어 일상생활이 힘들어지는 질병이다. 현재는 이런 증상을 막기 위해 체중조절을 하고, 한 달에 한두 번, 일 년 동안 적게 24번, 많게는 30번 정도 병원에 가야 한다. 하지만 현재 유전자 연구를 통해 A형 혈우병 환자들이 대부분 유전자 염기서열 중 혈액응고 유전자가 뒤집혀 있다는 것을 알아냈다. 그래서 유전자 가위 기술로 혈우병 환자의 세포에서 뒤집힌 부분을 찾아내서 잘라내면 정상 유전자로 복구할 수 있다. 유전공학 연구팀이 입증한 치료 가능성은 아직 동물실험 단계이지만, 혈우병 생쥐 모델에서 혈액응고인자 활성 수치가 5였다면 유전자 교정 후 활성 수치가 2배인 10이었기 때문에 치료 가능성이 높아졌다. 황반 변성은 안구 뒤쪽에 상이 맺히는 곳에 신생혈관이 자라나 빛이 가려지고 시야가 흐려져서 생활에 지장을 주고 사고 위험도 높은 노인성 질환이다. 그래서 실험 쥐에 황반 변성을 일으키는 유전자에 유전자 가위를 주입했더니 일주일 뒤 신생혈관이 줄어들었다. 또한, 유전자 교정은 암을 치료하는데 쓰이고 있다. 원래 우리 몸의 면역세포가 암세포를 죽일 수 있지만 암세포가 꾀를 부려서 면역작용을 무력화 시킨다. 그래서 유전자 가위로 면역세포인 T세포의 특정 유전자만 제거하면 암세포를 제거할 수 있기 때문에 연구가 진행 중이다. 

크리스퍼 유전자 가위는 불치병과 난치병 환자들의 희망일 수도 있지만 윤리적인 문제 또한 무시할 수 없다. 미국의 난자 기증 시장에서는 일반 여성의 난자는 5천 달러에 팔리지만, 똑똑하고 아름다우면서 운동도 잘하는 여성의 난자는 수십만 달러에 거래되는 일이 발생하고 있다. 이런 상황에서 유전자 교정 기술을 민간 의료기관에 허용한다면 경제적으로 부유한 일부의 사람들만이 유전자 교정 기술을 사용할 것이고 그로 인해 계급적이고 엘리트주의적인 사회를 조성하게 될 것이다. 

현대 기술은 이렇게 양날의 검일 경우가 있다. 그렇기에 영국은 인간 수정 배아관리국을 설립해 시민들에게 연구과정과 실험 결과를 투명하게 공개하기로 했다. 크리스퍼 유전자 가위 기술은 불치병, 난치병 환자들처럼 필요한 사람들에게 쓰여야 한다. 하지만 유전자 기술을 자신의 개인적인 이익을 위해 쓰이면 안 된다고 생각한다. 시험관 아기도 처음에는 거센 반대를 받았지만 지금은 불임부부에게 희망이 됐듯이 유전자 교정 연구도 점점 인류에게 희망의 기술이 되었으면 좋겠다. 다만, 유전자 자료의 보안성이나 치료 가능한 부분은 사회적 합의를 한 후 법으로 정해야 할 것이다.