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HIV 내성 유전자 배아조작의 위험성
HIV 내성 유전자 배아조작의 위험성
  • 장순관 기자
  • 승인 2019.03.12 09:42
  • 댓글 0
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'CRISPR' 유전자 조작 도구

 

CRISPR 유전자 조작 도구/파퓰러사이언스

 

201811, 중국 연구자들의 폭로는 전 세계의 과학자들을 두려움에 몰아넣었다. 이들은 윤리적으로 문제가 있는(미국에서는 시도된 적이 없다) 임상 실험을 통해, 인간 배아를 조작했기 때문이다. 실험 도구로는 CRISPR라는 새롭고 간단한 유전자 조작 도구가 사용되었다.

2개의 수정란은 어느 중국인 커플이 제공한 것이며, 여자는 이 수정란들을 사용해 외관상으로는 건강해 보이는 쌍둥이 딸을 낳았다. 이 아이들은 일반적인 부모의 유전자 혼합 방식으로 태어나지 않았다. CCR5 유전자의 기능이 무력화되어 있었다. 연구에 따르면 CCR5 유전자 사본의 기능이 무력화된 사람은 HIV에 대해 내성을 갖는다고 한다. 이 실험의 목적은 AIDS를 일으키는 바이러스인 HIV에 감염되지 않는 인간을 만드는 것이었다.

그러나 지난 2월 새로 발표된 연구에 따르면, CCR5의 기능을 무력화할 경우 HIV 내성 이외에 다른 기능들도 따라오는 것이 드러났다. 뇌 기능이 변조되고 지능이 향상될 수 있다는 것이다. 전 세계의 유전학자들이 흥미를 가질만한 소식이었다.

CCR5?

CCR5는 백혈구 표면에 달라붙는 단백질로, 인간 면역계의 주요 구성요소다. 이것 때문에 HIV가 세포 내로 침입해 감염시키는 것이다. 세계 인구의 일부는 CCR5의 무력화를 일으키는 변이를 타고난다. 어떤 연구에 따르면, 유럽인 중 10%가 이에 해당된다고 한다. 이러한 변이로 인해 CCR5 단백질의 크기가 작아지고 백혈구 표면에 들러붙지 못하게 되어, HIV의 면역계 침입 및 감염이 어려워진다는 것이다.

중국 선전의 남방 과기대학의 연구자 허 지안쿠이가 이끄는 연구팀의 목표는 CCR5가 없도록 배아의 게놈을 조작해 HIV에 대한 내성을 지닌 아기를 만들어내는 것이었다.

그러나 유전학은 그렇게 간단하지 않다.

최근 CCR5 유전자는 각광받는 연구 대상이 되었다. HIV와의 관계 때문만은 아니다. UCLA 연구팀은 뇌에서의 기억 형성과 학습에 영향을 미치는 요소들을 연구한 끝에, CCR5가 덜 생산될수록 학습 및 기억 형성 능력이 향상됨을 알아냈다. 이를 통해 연구자들은 또한 CCR5가 뇌졸중 환자의 재활에 좋은 약물 표적임도 알아냈다. 움직이고, 걷고, 말하는 법을 다시 배우는 것이야말로 뇌졸중 재활의 핵심이기 때문이다.

지난 2월 학술지 <(Cell)>UCLA 연구팀이 게재한 최신 연구 보고서에 따르면, 쥐의 CCR5 유전자를 차단하고 9주간 운동 능력 검사를 실시하였다. 검사에는 금속 격자 위에서 쥐를 걷게 하고 미끄러지는 횟수 세기 등이 있었다. 그 결과 CCR5 유전자를 차단당한 쥐들은 그렇지 않은 쥐들에 비해 매우 높은 운동 능력 향상을 보였다. 미끄러짐이나 떨어짐 횟수가 현저히 적게 나타난 것이다.

이는 매우 유망한 연구다. 그러나 의문도 낳는다. 태어나기 전에 CRISPRCCR5 유전자가 편집당한 아이들의 경우는 어떻게 될 것인가? 연구자들은 이러한 유전자 조작이 아이들의 인지 기능에 영향을 미칠 것이라고 생각한다. CCR5 유전자 조작이 인지 기능에 미치는 영향 연구를 실시한 UCLA의 신경생물학자인 알시노 J. 실바는 <MIT 테크놀로지 리뷰(MIT Technology Review)> 지에서 간단히 말하면 이러한 변이는 그 쌍둥이의 인지 기능에 영향을 주었을 것이다라고 밝혔다. 다만 어떤 방식으로 얼마나 영향을 주었을 지는 예측할 수 없다.

언제 그 효과를 모두 알게 될 것인가?

지난해 11월부터 전 세계의 많은 연구자들은 중국 연구팀의 이번 연구가 무책임하다고 비난했다. 연구 윤리를 위반한 것이 그 주원인이었다. 과학자들은 인간에게 CRISPR 기술을 적용했을 때 어떤 결과가 나올지 모른다. CRISPR를 사용한 게놈 일부 편집 기술의 부정확한 영향(잘라야 할 부분이 아닌 엉뚱한 부분을 잘랐을 때)이나 모자이크형에 대해서는 아직 규명되지 않은 문제들이 있다. 이 두 문제가 누적되면, 과학자들도 예상하지 못한 영향을 일으킬 수 있다. 중국 연구팀처럼 CCR5 유전자만 손댔어도 이런 위험성은 매우 높다. 그리고 이러한 유전자 변형은 쌍둥이 자매의 후손에게 유전될 것이다.

그리고 이 뉴스는 과학자들이 오래 전부터 알고 있던 부분도 들춰냈다. 유전자 또는 단백질이 인체의 기능과 생리에 미치는 영향이 완벽히 알려져 있지 않다는 것이다. 그 영향들이 완벽히 알려질 때까지, 유전자 조작은 언제나 예상치 못한 문제를 불러올 것이다.

 

장순관 기자 bob0724@naver.com

 


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