지난 2018년 중국에서 ‘크리스퍼(CRISPR)’ 기술로 유전자를 편집한 아이가 탄생했다는 사실이 알려지며 해당 연구를 진행한 과학자 허젠쿠이가 큰 비난과 함께 징역형을 선고받았습니다. 여기서 유전자 편집 기술 크리스퍼란 무엇이고, 이 기술이 불러오는 사회적 문제는 무엇이기에 허젠쿠이 교수는 징역형을 받게 되었을까요? 이번 게시글에서는 유전자 편집 기술 크리스퍼 캐스-나인(CRISPR-CAS9) 기술에 대해 알아보고 이 기술이 가져올 수 있는 사회적 문제들에 대해 소개합니다.
유전자 편집 아기의 탄생 배경
허젠쿠이는 지난 2018년 자신이 유전자를 편집한 배아를 여성의 자궁에 이식해 쌍둥이 여자아기가 태어났다고 주장하였습니다. 그는 그가 유전자편집 아이를 태어나게 한 이유를 다음과 같이 밝혔습니다. “쌍둥이의 아빠가 인간면역결핍바이러스를 보유하고 있기 때문에, 아기들이 후천성면역결핍증, AIDS (에이즈)에 걸리지 않도록 유전자를 교정하였다”라고 주장했습니다. 연구진들이 채택한 방법은 배아에서 유전자 가위 “크리스퍼 캐스-나인 (CRISPR-CAS9)”을 이용해 에이즈 감염에 관여하는 CCR5 유전자를 제거하는 것이었습니다. CCR5 유전자는 인간면역결핍바이러스(HIV)가 세포에 침투하기 위해 접합하는 세포 표면의 수용체 단백질을 만드는 유전자입니다. 이론상 CCR5 유전자를 제거하여 CCR5 수용체가 세포에 없으면, HIV 바이러스는 세포에 침입할 수 없어 에이즈에 걸리지 않는 것입니다.
연구의 성과로 노벨상은커녕... 감옥행?
그러나 허젠쿠이 교수의 연구는 중국 내부에서뿐만 아니라 전 세계 과학자들에게 강한 비난을 받았습니다. 그의 연구 결과는 어떤 과학 저널에도 게재될 수 없었고, MIT 테크놀로지 리뷰는 나중에 그의 논문 초안 복사본을 입수했는데 한 전문가는 이 논문이 ‘지독한 과학적, 윤리적 잘못’으로 가득 차 있다고 평가하였습니다.. 또한 유전자 편집 기술 사용이 아기들의 유전체에 문제를 일으킬 수도 있었다고 문제를 제기했습니다. 결국 허젠쿠이 교수는 불법의료행위죄로 징역 3년과 벌금으로 한화 약 5억 원을 선고받았습니다.
유전자 가위 크리스퍼 캐스-나인은 무엇일까?
유전자 가위 크리스퍼 캐스-나인은 어떤 것일까요? 유전자 가위는 생체의 특정 부위에 인공효소를 집어넣어 세포 속 유전자의 특정 염기서열을 인식하여 원하는 대로 자르고 편집하는 기술을 통칭하는 말입니다. 특히, 크리스퍼 유전자 가위라고 불리는 기법은 유전공학에서 종래에 사용되던 제한효소나 다른 유전자 가위와 달리 매우 정교하다고 알려져 있습니다. 유전공학자들은 크리스퍼로 식량난을 해결할 수 있고, 유전질환을 치료하는 유전자치료법이 개화할 수 있는 길이 열렸다고 생각합니다.
크리스퍼 캐스-나인의 작용 원리
유전자가위는 공통적으로 인간세포를 비롯한 동식물 세포의 유전체에서 특정 염기서열을 인식해 DNA의 이중나선절단 (double strand break, DSB)을 일으킵니다. 이중나선절단은 세포 내에서 상동 재조합 또는 비상동재접합 기작에 의해 효율적으로 수선되는데 이 과정에 연구자가 원하는 변이를 표적 장소에 도입할 수 있습니다.
유전자가위는 1세대인 ZFN(Zinc Finger Nucleases), 2세대인 TALEN(Transcription-activator-like Effector Nucleases)을 거쳐 미생물의 면역체계로 알려진 CRISPR/Cas 시스템을 이용한 3세대 유전자가위, RGEN(RNA-guided Engineered Nucleases)이 개발되면서 생명과학의 모든 분야에서 새로운 발견과 혁신을 가져오고 있습니다.
유전자 가위의 양면성
크리스퍼 캐스 9 유전자가위는 2020년 노벨화학상을 수상한 기술인만큼, 기존에는 정복하지 못했던 난치성 질병 및 불치병을 위한 치료법, 생산량을 이전과는 비교할 수 없는 수준으로 증대시킨 농작물의 개발, 유전병 치료, 산업바이오 등 광범위한 분야에 활용할 수 있는 엄청난 기술입니다. 그러나 동시에 해당 기술을 둘러싼 사회적 우려도 지속적으로 제기되고 있습니다. 유전자 조작 작물의 생태계 및 인체 위해성 논란, 유전정보로 인한 감시와 차별, DNA나 난자와 같은 인체 유래물의 상업화, 인간배아연구로 인한 인간 존엄성 훼손, 부실한 임상시험 등을 둘러싼 논쟁 등이 지금도 한창 진행 중입니다.
맺음말
이처럼, 생명과학의 발전은 인류의 삶의 질 및 건강권을 향상했고, 다양한 분야에서 혁신적인 성과를 이룩하였지만, 자칫 인권침해, 윤리적/사회적 논란과 문제를 발생시킬 수 있습니다. 특히 생명공학은 인체를 포함한 생명체를 연구 및 상업화의 대상으로 한다는 점에서 윤리 사회적 논란을 피할 수 없고 이에 따라 사회적 합의와 적절한 규제가 필수적인 영역이라고 할 수 있습니다.
오늘도 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 다음에도 좋은 내용으로 찾아뵙겠습니다.
참고문헌
- 이명철, 정남식, 의생명과학과 인권, 한국과학기술한림원, 이슈페이퍼 2018-02호
- 송승현, 크리스퍼와 생명윤리, Soongsil Law Review Vol. 51, 2021. Sep., 293~371
- 고재원, '유전자 편집 아기' 논란 중국 과학자 결국 철창신세, 2019.12.
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