2024년 노벨 화학상은 인공지능(AI)을 활용해 새로운 단백질을 설계하고 그 구조를 예측하는 혁신적 계산 방법론을 개발한 연구자들에게 주어지면서 많은 사람을 놀라게 했다. 정통 화학 연구가 아닌 새로운 기술을 이용한 융합 연구에 상을 준 것은 124년 노벨 과학상 역사상 처음이었기 때문이다. 기술·의료 미래학자로 미국 싱귤래리티대학 교수인 저자는 책에서 AI와 생명공학이 융합하면서 폭발적인 혁신을 가져와 인류 문명을 근본적으로 재구성할 것이라고 주장한다. 이름도 낯선 싱귤래리티대학은 ‘특이점이 온다’의 작가로 유명한 컴퓨터공학자이자 미래학자인 레이 커즈와일이 우주과학자 피터 다이아맨디스와 공동 설립한 곳으로 대학이라기보다는 첨단 과학을 다루는 연구소 성격이 강하다. 저자가 말하는 초융합은 “단순히 기술이 융합되는 것을 넘어 서로 다른 영역이 만나 새로운 가치 체계를 형성하는 것”이다. AI가 생명공학을 촉진하고, 생명공학의 결과가 AI 고도화를 끌어내는 식으로 기술 생태계 전체가 동시에 상승곡선을 그리면서 인류의 삶을 완전히 뒤바꾸는 변화를 끌어낸다는 것이다. 그는 초융합이 의료, 식량, 에너지 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 기술적 돌파구를 제시할 것이라고 기대한다. AI가 영상 진단으로 의사보다 암 발병을 5년 전에 예측하고, 크리스퍼 유전자 가위로 선천성 질병을 태아 단계에서 치료하며, 유전자 편집된 면역 세포는 암을 직접 공격해 외과 수술이나 항암제 투여라는 불편한 단계를 없애준다. 식량 분야에서는 크리스퍼 유전자 가위로 유전자 3개만 편집해 쌀 수확량을 3배 이상 늘리고, 가뭄이나 병충해에 스스로 대응하는 스마트 농작물도 등장할 것이다. 모든 분야가 초융합하면서 이전에는 상상할 수 없었던 혁신이 인류를 기다리고 있다. 그러나, 유발 하라리가 ‘호모 데우스’로 이름 붙인 것처럼 ‘생명을 바꿀 신의 힘’을 가진 인류가 그 힘을 어떻게 사용할 것인가 하는 문제에 직면했다. 초융합을 긍정적 시선으로 바라보는 저자도 적절한 통제 없이 무분별하게 사용할 경우 막강한 힘은 인류를 절멸시킬 수도 있음을 경고한다.

‘사이언스’가 주목한 녹색 기술 中 급성장에 美·유럽도 투자 급증태양광·풍력 등 전력원, 석탄 추월‘네이처’가 기대한 혁신적 연구는AI 과학자·지구와 화성 위성 탐사 거대 해저 시추 작업 등 7개 선정 다사다난했던 2025년 을사년이 서서히 저물고, 2026년 병오년이 다가오고 있다. 사회적으로도 많은 일이 있었지만, 과학계에서도 주목할 연구들이 쏟아진 해이기도 했다. 세계적 과학 저널 양대 산맥 ‘사이언스’와 ‘네이처’가 각각 ‘2025년 올해의 과학적 혁신’과 ‘2026년 주목해야 할 과학 이벤트’를 선정해 한 해를 정리하고, 내년을 예측했다. ‘사이언스’가 ‘2025 올해의 혁신’으로 뽑은 것은 ‘재생 에너지의 도약’이다. 특히 사이언스는 현재 중국의 재생 에너지 기술에 대해 ‘놀랍다’고 표현했다. 산업 혁명 이후 인류는 석탄과 석유, 천연가스 같은 화석 연료를 과다하게 사용하면서 지구 온난화라는 재앙을 가져왔다. 그러나 최근 태양광이나 풍력 같은 재생 에너지를 이용한 발전량이 점차 증가해, 올해 상반기 전 세계의 신규 전력 수요를 모두 충당할 수 있을 정도가 됐고 전 세계 전력 생산원으로 석탄을 추월했다. 중국은 수년간 보조금 제도를 통해 재생 에너지 분야를 집중 육성했다. 그 결과 전세계 태양전지의 80%, 풍력 터빈의 70%, 리튬 전지의 70%를 차지하고 있다. 중국의 재생 에너지 기술 급성장은 녹색 기술 수출로 이어져 전 세계를 바꾸고 있는 상황이다. 이런 변화는 중국에서 온실가스 배출량 증가가 사실상 멈췄다는 사실에서 잘 드러난다. 한국을 비롯한 이웃 나라에 유입되는 미세먼지도 눈에 띄게 줄었다. 한편 중국의 녹색 기술 약진에 위협을 느낀 미국과 유럽도 재생 에너지 확장에 나서면서, 전세계적으로 청정에너지에 대한 총투자액은 화석 연료 투자를 뛰어넘고 있다. 올해 혁신적 연구 후보로 이름을 올린 것은 ▲인공지능이 설계한 단백질 ▲알츠하이머의 숨겨진 유전적 스위치 ▲인류가 불을 다루기 시작한 기원 발견 ▲초기 우주 수수께끼를 푸는 제임스 웹 우주망원경(JWST) ▲해양 플라스틱 오염 해결책 ▲비만 치료제의 확장 등이다. ‘네이처’는 ‘2026 다가올 한 해 주목해야 할 과학’으로는 인공지능(AI) 분야 과학자의 부상, 지구와 화성 위성 탐사 임무, 거대 해저 시추 작업 등 과학적 지식의 지평을 넓힐 연구 7개를 선정했다. 과학자들도 챗GPT로 대표되는 생성형 인공지능을 많이 사용하고 있는데. 내년에는 여러 대규모 언어 모델(LLM)을 통합해 복잡하고 다단계적 프로세스를 수행하는 ‘AI 에이전트’가 과학 연구에 더 많이 사용될 것으로 전망된다. 그 중 일부는 인간의 감독과 통제를 받지 않고 작동할 것으로 예상된다. AI에 의한 최초의 중대한 과학적 진보가 나타날 수도 있을 것이라고 과학자들은 예측했다. 올해 가장 놀라운 연구로 선정되기도 했던 유전자 가위를 이용한 유전병 치료가 내년에는 더욱 확장되고 발전된 방향으로 나타날 것으로 예상됐다. 희귀 대사질환을 앓던 아기 KJ 멀둔은 특정 질병 유발 돌연변이를 교정하도록 맞춤 설계된 크리스퍼 유전자 가위 치료를 받았다. 멀둔을 치료했던 미국 필라델피아 아동병원 연구팀은 미국 식품의약국(FDA)에 더 많은 희귀 대사 질환을 앓는 아동들을 유전자 편집 치료할 수 있도록 임상 시험 승인을 요청할 계획으로 알려졌다. 치료 대상 아동들이 앓고 있는 질환은 멀둔 치료에 사용했던 것과 같은 유형의 유전자 편집으로 해결할 수 있는 7개 유전자 변이로 발생하는 것들이다. 내년에는 우주가 바쁜 한 해가 될 전망이다. 미국항공우주국(NASA)의 ‘아르테미스 2호’는 오리온 다목적 우주선에 우주비행사 4명을 태우고 달 궤도로 보내는 프로젝트다. 이르면 2026년 2월에 발사될 아르테미스 2호는 1970년대 이후 첫 유인 달 탐사 임무로 10일 동안 달 궤도를 돌면서 이후 달 착륙 임무를 준비하는 데 도움을 줄 예정이다. 중국도 내년 8월 달 탐사선 ‘창어 7호’를 암석과 크레이터가 흩어져 있어 착륙이 매우 까다로운 것으로 알려진 달의 남극 지역에 착륙하는 것을 목표로 발사한다. 착륙에 성공하면 달 남극 지역을 집중 탐사해 물과 얼음의 존재를 찾고 지속 가능한 달 기지 건설을 위한 기술을 시험할 예정이다. 과학자들은 달을 넘어 화성으로도 시선을 돌리고 있다. 일본은 화성의 위성인 포보스와 데이모스를 탐사하는 화성 위성 탐사 임무 MMX를 시작할 계획이다. 포보스 표면 표본을 채취해 2031년 지구로 귀환하는 프로젝트다. 유럽우주국(ESA)은 내년 12월 행성 사냥꾼이라는 별명을 가진 외계 행성 탐사선 ‘플라토’를 발사한다. 플라토는 카메라 26개를 장착한 탐사선으로 20만 개 이상의 태양과 비슷한 항성(별)을 탐색해 액체 상태의 물이 형성될 수 있는 온도를 가진 지구 쌍둥이 행성을 식별할 계획이다. 그런가 하면 중국의 해양 시추선 ‘멍샹’이 첫 탐사에 나선다. 멍샹은 해저 지각을 뚫고 최대 11㎞ 깊이까지 시추해 지구 맨틀 시료를 채취할 예정이다. 성공한다면 해저 지각 형성과 판 구조 운동의 원인을 규명하는 데 결정적 단서를 확보할 수 있다. 또 인도의 첫 태양 탐사선 아디티야-L1이 11년 주기의 활동 정점인 태양 극대기 동안 태양 관측에 나서고, ‘신의 입자’ 힉스 입자를 발견한 스위스 제네바에 있는 유럽 입자물리연구소(CERN)의 거대 강입자 가속기(LHC)가 내년 대규모 업그레이드를 하고 2030년부터 재가동할 예정이다. 한편 네이처는 과학 외부 환경도 내년 과학계를 규정할 중요한 변수로 지목했다. 특히 미국 도널드 트럼프 행정부가 강행하는 과학 예산 대규모 삭감과 과학자 해고, 공중보건·기후 정책 변화, 이민 규제 강화 등이 과학 연구 전반을 위축시킬 가능성이 높다고 전망했다.

불임 모기 대규모 사육한 모레이라우주 진화 측정 망원경 구상 타이슨 희귀 질환을 극복한 아기, 9000m 해저에서 기묘한 생명체를 발견한 과학자, 뎅기열 확산을 막는 모기를 개발한 연구자, 반과학적 정부 정책에 대항하는 보건정책 학자. 과학 저널 ‘네이처’가 올해 과학계를 빛낸 ‘2025년 과학을 만든 10명’을 9일 발표했다. 미국 펜실베이니아 필라델피아 교외에 사는 아기 KJ 멀둔은 체내 요소 수치가 과도하게 높아져 영구적인 뇌 손상이나 사망을 초래하는 CPS1 결핍증을 안고 태어났다. 필라델피아 아동병원 의료진은 크리스퍼 유전자 가위 기술를 이용해 세계 최초로 개인 맞춤형 유전자 치료에 성공했다. 네이처가 ‘선구적 아기’라고 명명한 KJ 멀둔을 치료한 기술은 완치까지는 아니지만 현재로서는 유전 질환 치료 효과가 가장 높다고 연구팀은 밝혔다. 올해는 인간 지식의 경계를 넓힌 해이기도 하다. 칠레에 있는 베라 루빈 천문대는 우주 구조와 진화를 측정하기 위해 인류가 제작한 가장 강력한 광시야 관측 망원경 중 하나로 네이처는 30년 전 이 망원경을 처음 구상한 물리학자인 캘리포니아 데이비스대 토니 타이슨 교수를 ‘망원경 개척자’로 선정했다. 중국과학원 심해과학기술연구소 소속 지구과학자 멩그란 두 박사는 자체 개발 유인 잠수정 ‘펜더우제’를 타고 해저 9000m까지 내려가 지구상에서 동물이 생존할 수 있는 가장 깊은 환경을 발견했다. 또 지난 1월 적은 자원으로 최고 수준의 성능을 보인 대규모 언어 모델 ‘딥시크’를 공개하며 인공지능 분야에 큰 충격을 가져온 중국 AI 스타트업 딥시크 CEO 량원평이 ‘AI 독불장군’으로 명명되며 올해 과학계 10대 인물 중 하나로 선정됐다. 특히 딥시크는 오픈 소스 방식으로 무료로 다운로드와 활용이 가능해 과학자들에게 도움이 됐다고 네이처는 평가했다. 한편 미국 도널드 트럼프 대통령의 백신 정책에 반대했다는 이유로 질병통제예방센터(CDC) 소장 취임 2주 만에 해임된 면역학자 수잔 모나레즈 박사는 ‘공중 보건 수호자’로 선정됐다. 이 밖에도 연구 윤리 문제 규명에 앞장선 데이터 과학자 아찰 아그라왈 박사(인도), 박테리아에 감염돼 뎅기열 확산이 불가능한 불임 모기를 대량으로 사육한 농업 공학자 루시아노 모레이라 연구원(브라질), 지난 4월 세계 최초로 글로벌 팬데믹 조약 체결을 끌어낸 프레셔스 마초소(남아프리카공화국), 치명적 유전 질환인 헌팅턴병 진행을 75%나 줄일 수 있는 기술을 개발한 사라 타브리즈 영국 런던대(UCL) 신경학과 교수, 항균 펩타이드 생성 메커니즘을 발견한 이스라엘 바이츠만 과학 연구소 시스템 생물학자 이파트 메르블 박사 등이 선정됐다.

희귀 질환을 극복한 아기, 9000m 해저에서 기묘한 생명체를 발견한 과학자, 뎅기열 확산을 막는 모기를 개발한 연구자, 반과학적 정부 정책에 대항하는 보건정책 학자. 과학 저널 ‘네이처’는 이들을 포함해 ‘2025년 과학을 만든 10명’을 9일 발표했다. 네이처가 발표한 ‘올해의 10인’은 순위를 매긴 것이 아니라 올해 과학계의 중요한 발전과 이야기, 그 과정에서 중요한 역할을 한 인물과 그 주변인을 조명하기 위한 것이다. 올해 생의학 분야에서는 희귀 질환 치료에 있어서 두 가지 중요한 진전을 이룬 해다. 우선 ‘선구적 아기’라고 이름 붙여진 미국 펜실베이니아 필라델피아 교외에 사는 아기 KJ멀둔은 체내 요소 수치가 과도하게 높아져 영구적인 뇌 손상이나 사망을 초래하는 CPS1 결핍증을 안고 태어났다. 필라델피아 아동병원 의료진은 크리스퍼 유전자 가위 기술을 이용해 세계 최초로 개인 맞춤형 유전자 편집 기술로 유전 질환을 치료하는 데 성공했다. 유전 질환의 완치까지는 아니지만 치료 효과가 높다고 연구팀은 밝힌 상태다. ‘헌팅턴병의 영웅’ 사라 타브리즈 영국 런던대(UCL) 신경학과 교수는 해가 없는 바이러스를 사용한 유전자 치료제를 개발해 치명적 유전 질환인 헌팅턴병의 진행을 75%가량 늦추는 데 성공했다. 올해는 인간 지식의 경계를 넓힌 해이기도 하다. 칠레에 있는 베라 루빈 천문대는 우주 구조와 진화를 측정하기 위해 인류가 제작한 가장 강력한 광시야 관측 망원경 중 하나로 네이처는 30년 전 이 망원경을 처음 구상한 캘리포니아 데이비스대 물리학자 토니 타이슨 교수를 ‘망원경 개척자’로 선정했다. 중국과학원 심해과학기술연구소 소속 지구과학자 멩그란 두 박사는 자체 개발 유인 잠수정 ‘펜더우제’를 타고 해저 9000m까지 내려가 지구상에서 동물이 생존할 수 있는 가장 깊은 생태계를 발견했다. 이스라엘 바이츠만 과학 연구소의 시스템 생물학자 이파트 메르블 박사는 세포 청소부로 알려진 ‘프로테아솜’이 세포 단백질을 분해해 감염과 싸우는 데 도움을 주는 항균 펩타이드를 생성한다는 사실을 처음 발견해 ‘펩타이드 탐정’이라고 이름 붙여졌다. 지난 1월 최고 수준의 모델과 동등한 성능을 보이지만 훨씬 적은 자원으로 구축된 대규모 언어 모델 ‘딥시크’를 공개하며 인공지능 분야에 지각변동을 일으킨 중국 AI 스타트업 딥시크의 CEO 량원평이 ‘AI 독불장군’으로 명명되며 올해 과학계 10대 인물 중 하나로 선정됐다. 특히 오픈 소스 방식으로 무료로 다운로드와 활용이 가능해 과학자들에게 도움이 되고 있다고 네이처는 평가했다. 한편 미국 질병통제예방센터(CDC) 소장으로 채용됐다가 트럼프 정부의 백신 정책에 반대한다는 이유로 2주 만에 해임된 면역학자 수잔 모나레즈 박사는 ‘공중 보건 수호자’로 선정됐다. 이 밖에도 연구 윤리 문제 규명에 앞장선 인도의 데이터 과학자 아찰 아그라왈 박사를 ‘철회 탐정’, 모기를 박테리아에 감염시켜 뎅기열 확산을 막는 연구를 진행하고 실제 모기 공장을 설립한 브라질의 농업 공학자이자 곤충학자인 루시아노 모레이라 연구원은 ‘모기 목장주’, 지난 4월 세계 최초로 팬데믹에 대한 예방과 대응을 위한 지침 원칙을 제시한 글로벌 팬데믹 조약을 실현한 남아프리카공화국 프레셔스 마초소는 ‘펜데믹 협상가’로 선정됐다. 브랜던 마허 편집자는 “이번 선정은 올해 과학계에서 가장 의미 있는 순간에 이바지한 다양한 인물들을 부각하기 위한 것”이라며 “특히 올해 선정된 10인은 새로운 영역의 탐구, 획기적 의학 발전 가능성, 과학 진실성 수호에 대한 확고한 헌신, 글로벌 보건 정책을 주도한 이들”이라고 설명했다.

세균(박테리아)이나 곰팡이라고 하면 질병을 일으키는 해로운 생물이라고만 생각한다. 그런데, 세균이나 곰팡이로 고기를 대체할 수 있고, 건강 검진도 불편함 없이 받을 수 있다면 믿을 수 있을까. 네덜란드 바헤닝언대, 중국 장난대 공동 연구팀은 3세대 유전자 편집 기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’로 특정 곰팡이를 편집해 고기와 똑같은 맛과 식감을 가진 단백질 식품을 만드는 데 성공했다고 26일 밝혔다. 연구팀에 따르면 유전자 편집을 통해 곰팡이의 생산 효율성도 높이고, 단백질 식품 생산 과정에서 발생하는 환경 영향도 진짜 고기 생산과 비교해 최대 61% 줄일 수 있다. 이번 연구 결과는 세계적인 생명과학 저널들을 출간하는 ‘셀 프레스’에서 발행한 생명공학 분야 국제 학술지 ‘생명공학의 경향’(Trends in Biotechnology) 11월 20일 자에 실렸다. 최근 환경 문제와 식량 위기에 관한 우려가 커지면서 기존 축산업이 환경에 미치는 부담을 줄이면서 충분한 단백질을 공급할 수 있는 ‘대체육’ 개발 연구가 활발하다. 그중 곰팡이도 대체 단백질 소재로 주목받고 있다. ‘푸사리움 베네나툼’이라는 곰팡이는 닭고기와 비슷한 식감과 풍미를 갖고 있어 영국, 미국, 중국 등 여러 나라 식품 당국이 식품으로 사용할 수 있도록 승인했다. 문제는 푸사리움 베네나툼 곰팡이는 세포벽이 두꺼워 사람이 먹었을 때 영양분을 소화·흡수하기가 어렵고, 대량 생산이 쉽지 않다는 점이다. 이에 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 이용해 곰팡이 내부의 키틴 합성 효소와 피루브산 디카르복실화 효소와 관련된 유전자 두 개를 제거했다. 키틴 합성 효소 유전자 제거로 곰팡이 세포벽은 얇아져 세포내 단백질이 소화하기 쉬운 형태로 변했다. 또 피루브산 디카르복실화 효소 유전자를 없애자 곰팡이의 신진대사 조절이 쉬워지면서 단백질 생산에 필요한 영양분 투입은 줄이고 생산량은 늘릴 수 있었다. ‘FCPD’라는 이름이 붙여진 새로운 곰팡이 균주는 기존 균주와 같은 양의 단백질을 생산하는 데 당분 투입량을 44% 줄였고, 생산 속도는 88% 빨라졌다. 또, 연구팀은 FCPD 곰팡이 생산이 동물 단백질 생산에 필요한 자원 투입량과 환경 영향을 시뮬레이션했다. 조사 결과, FCPD 생산 전 과정에서 온실가스 배출량은 기존 육류 생산보다 최대 60% 줄일 수 있고, 담수 오염 위험도 78%를 줄이는 것으로 나타났다. 그런가 하면, 중국 상하이 화둥이공대, 저장 공과대 공동 연구팀은 장내 이상을 감지할 수 있는 박테리아를 개발하고, 이를 캡슐 형태로 담은 센서를 개발했다고 26일 밝혔다. 이번에 개발된 생물학적 센서는 위장은 물론 소장, 대장 등 장내 이상을 빠르게 감지할 수 있는 장점이 있다. 이 연구 결과는 미국 화학회에서 발행하는 국제 학술지 ‘ACS 센서스’ 11월 19일 자에 실렸다. 한국에서는 대장암 환자가 매년 증가하는 추세를 보인다. 특히 20~40대의 젊은 층에서도 환자가 늘어나고 있다. 대장암 역시 조기 발견이 중요한데, 이를 위해서는 내시경 검사가 필수적이다. 문제는 대장 내시경 검사 준비 과정이 번거롭고 검사 방법에 대해서도 거부감을 가진 이들이 적지 않다는 점이다. 연구팀은 대장암이나 대장염 감지 주요 표지자 중 하나로 적혈구 구성 성분인 ‘헴’에 주목했다. 연구팀은 헴을 감지하면 빛을 내는 박테리아와 자성 입자를 식품에 사용하는 증점제(점도 높이는 물질)인 ‘알긴산나트륨’ 덩어리 안에 캡슐화하는 기술을 개발했다. 이렇게 만들어진 생체 마이크로구슬 센서는 산도가 높은 위장에서도 분해되지 않고, 장까지 쉽게 이동하고 체외에서 자석을 이용해 쉽게 제거할 수 있다는 점을 확인했다. 실제로 대장암을 일으킨 생쥐에게 실험한 결과, 장내 출혈과 이상 신호를 분석하는 데 25분밖에 걸리지 않았고, 신체에도 이상이 없는 것으로 나타났다. 센서가 방출하는 빛의 강도에 따라 대장암이나 대장염 진행 정도를 파악할 수 있다는 장점도 있다. 연구팀은 유전자 편집으로 박테리아를 변형시킨다면 다른 장 질환 검진도 빠르고 손쉽게 할 수 있을 것으로 기대한다.

20세기 과학사에서 중요한 성과로 꼽히는 DNA 구조를 발견하고 노벨 생리·의학상을 받으며 영광의 순간을 누렸지만, 우생학을 연상케 하는 노골적인 인종 차별 발언으로 노년에는 모든 영예를 박탈당한 세계적인 생물학자 제임스 D. 왓슨이 지난 6일(현지시간) 97세의 나이로 세상을 떠났다. 약관의 나이에 발표한 한 장의 논문현대 생물학의 판도를 바꾸다1928년 4월 6일 미국 시카고에서 태어난 고인은 시카고대에서 학사 과정을 마치고 1950년 인디애나대에서 박사 학위를 받은 뒤 영국 케임브리지대 캐번디시 연구소에서 연구했다. 여기서 영국의 생물학자 프랜시스 크릭을 만나 공동 연구 끝에 DNA 이중나선 구조를 확인했다. 이들은 1953년 4월 25일 과학 저널 ‘네이처’에 ‘핵산의 분자 구조: DNA 구조’(Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid)라는 한 장짜리 논문을 발표했다. 왓슨이 24세의 나이에 발표한 이 논문은 현대 생물학의 판도를 바꿨고, 분자 생물학이 본격적으로 연구되는 기틀을 마련했다. 덕분에 1962년 프랜시스 크릭과 모리스 윌킨스와 함께 노벨 생리·의학상을 수상했다. 왓슨이 DNA 구조를 밝혀내기 전까지 과학자들은 DNA가 유전의 핵심 물질이라는 사실을 알고 있었지만, 어떤 방식으로 유전정보가 저장되는지, 세대를 거쳐 전달되는지, 생명 활동을 어떻게 조절하는지 알지 못했다. 돌연변이의 작동 메커니즘이나 단백질 합성 방식, 최신 유전 공학 기술인 유전자 가위 기술, 염기서열 분석, 항체 개발 등 분자생물학의 모든 혁신적 기술은 모두 DNA 구조를 알고 있기 때문에 가능해졌다. 세기적인 논문을 발표한 3년 뒤인 1956년부터 하버드대 교수로 재직하면서 분자생물학 분야의 기념비적 교과서라고 할 수 있는 ‘세포의 분자생물학’을 다른 연구자들과 출간했고, 1968년 뉴욕의 분자생물학 연구소 콜드 스프링 하버 연구소 소장으로 취임해 세계 최고 수준의 생물학 연구소를 구축하는가 하면, ‘휴먼 게놈 프로젝트’ 총괄 책임자로 활동하는 등 분자생물학의 결정적 순간에 모두 자리했다. 로절린드 프랭클린 데이터 무단 사용‘노벨상 도둑질’ 논란의 중심에저서 ‘이중나선’에서 동료과학자 폄하그러나, 왓슨은 이런 공만 있는 것이 아니라 과학자로서 수치스러울 정도의 ‘과’도 많았던 인물이다. 1968년 지금까지도 많이 읽히는 과학의 고전이라고 불리는 ‘이중나선: DNA 구조 발견의 개인적 기록’을 출간했다. 크릭과 함께 DNA 구조를 처음 규명한 과정을 담은 이 책에서는 자신을 과대평가하면서 영국 여성 과학자 로잘린드 프랭클린을 포함한 다른 동료 연구자를 깎아내렸다. 특히 그는 프랭클린이 DNA 구조를 밝혀낼 수 있는 X선 사진을 촬영했지만, 무엇을 발견했는지 깨닫지 못했다고 주장했다. 사실 왓슨과 크릭은 프랭클린과 모리스 윌킨스의 DNA 분자 X선 분석 데이터 일부를 허락 없이 사용한 정황이 드러나 ‘노벨상을 도둑맞았다’는 논란의 중심에 서기도 했다. 윌킨스는 노벨상을 공동 수상했지만, 여성 과학자인 프랭클린은 수상 4년 전 난소암으로 세상을 떠났다. 게다가, 말년이 되면서 우생학을 연상케 하는 인종차별적 발언들을 공공연히 내뱉는 등 구설에 자주 올랐다. 그는 사람의 외모는 유전자를 조작해 변화할 수 있다고 말하며 “사람들은 모든 여자가 예쁘게 되면 끔찍할 것이라고 하지만, 난 그게 더 좋다”라고 말하기도 하고, 2000년 미국 캘리포니아 버클리대(UC버클리)의 한 강연에서 햇빛 노출로 인한 피부색과 성적 욕구가 연관됐다고 말하면서 “피부의 멜라닌 색소가 성적 충동을 향상하며, 그것이 당신에게 라틴계 연인이 있는 이유”라고 발언해 논란이 됐다. 그뿐만 아니라 과체중인 사람은 절대 채용하지 않을 것이라는 말을 하는가 하면, 2007년 영국의 언론 선데이 타임스와 인터뷰에서는 “서방의 아프리카 지원정책은 ‘흑인과 백인들의 지능이 동등하다’는 잘못된 전제를 갖고 있다. 지리적으로 떨어져 있던 사람들의 지적 능력이 동일하게 진화했으리라고 믿을 확실한 근거가 없다. 흑인 직원을 다뤄본 사람들은 그게 진실이 아니란 걸 안다”라는 등 인종차별적 발언을 쏟아냈다. 그는 ‘멍청함’은 질병이며, ‘정말 멍청한’ 하위 10% 사람들은 치료가 필요하다고 주장하기도 했다. 2000년 이후 각종 구설에 올라노벨상 메달 경매에 내놓기도2007년 인터뷰 공개 이후 “그런 믿음에 과학적 근거는 없다”며 사과했지만, 모든 강연이 취소되고 일주일도 되지 않아 40년 가까이 몸담았던 콜드 스프링 하버 연구소 소장직도 사임했다. 2019년 1월 2일 미국 PBS 다큐멘터리에서 2007년 발언했던 인종차별적 견해가 바뀌었냐는 질문에 대해 “전혀 아니다”라고 답을 한 뒤 연구소는 왓슨과 인연을 완전히 끊었다. 아이러니한 것은 왓슨이 2003년 ‘제3차 인본주의 선언문’ 서명에 참여한 22명의 노벨상 수상자 중 한 명이었다는 점이다. 2000년 이후 왓슨은 생물학자로서 권위를 이용해 여성과 유색인종에 대한 자기의 사회적 편견을 정당화하려 한다는 비판에 직면하면서 과학계에서 퇴출당했고, 어려움에 처했다. 실제로 2014년에는 자기가 받은 노벨상 메달을 경매에 내놓기도 했다. 판매 수익금으로 가족 부양과 과학 연구 지원을 하겠다는 목적이었지만 생활고 때문이었다고 전해졌다. 이후 러시아 억만장자인 알리셰르 우스마노프가 410만 달러(현재 가치로 한화 59억 7739만 원)에 메달을 낙찰받은 뒤 왓슨에게 다시 돌려줘 화제가 됐다. 이렇게 젊어서는 학문의 한 분야를 개척했다는 영예를, 나이 들어서는 인종주의자라는 불명예로 삶이 점철된 세기의 과학자가 2025년 11월 6일 잠들었다.

순천향대학교는 오는 24일 오후 5시 재학생과 일반인 등을 대상으로 세포배양 기반 배양육 개발 기술공유와 발전을 모색하는 개방형 세미나를 개최한다고 20일 밝혔다. ‘지속 가능한 내일을 위한 바이오미래식품’을 주제로 한 이번 세미나는 도축이 없는 고기 세포배양 기반 배양육 개발 기술 연구교류회 목적으로 공개된 온라인(줌)으로 진행한다. 이번 세미나에서는 구옥재 바이오미래식품 산업협의회 운영위원장이 특강을 진행한다. 그는 특강을 통해 다가올 식량 위기에 배양육을 비롯한 대안단백질, 유전자가위 및 정밀 발효 등 바이오 기술이 어떻게 풀어갈 수 있을지 고민하고 대책 등을 제시할 예정이다. 순천향대 의료생명공학과 이미영 교수는 “배양육 기술은 세계적으로 개발 초기 단계, 빠른 기술개발로 선점할 수 있다”며 “배양육 산업 연구개발 활성화 등 대한민국의 지속 가능 미래 먹거리를 선도적으로 창출할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다. 배양육은 동물 세포를 키워 고기 만들어내는 기술이 적용된다. 싱가포르는 세계 첫 배양육 판매를 허가했으며, 2030년 세계 배양육 시장은 육류 시장 10%인 약 1400억달러(한화 약 200조원) 규모를 형성할 것으로 전망하기도 한다.

한·중·일 3국과 미국 연구진이 유전자 변형한 돼지 폐를 인간에게 이식하는 실험에 성공했다. 중국 국립 호흡기질환 임상 연구센터, 광저우의대 제1 부속 병원, 화중과학기술대 의대 장기이식 연구소, 중국 의학 과학 아카데미, 광저우 국립 연구소, 원저우의대, 마카오 과학기술대 의대, 한국 성균관대 의대 삼성서울병원, 일본 나고야대 의학전문대학원, 미국 듀크대 의대, 로체스터 메이요 클리닉 공동 연구팀은 유전자 편집된 돼지의 폐를 뇌사자에게 이식된 뒤 9일 동안 기능을 유지했다고 밝혔다. 전경만 성균관대 의대 교수(삼성서울병원 호흡기내과)가 참여한 이번 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘네이처 의학’ 8월 26일 자에 실렸다. 한 종에서 다른 종으로 장기를 이식하는 이종(異種)이식은 이식에 필요한 인간 장기 부족 문제에 대한 잠재적 해결책으로 꼽힌다. 앞선 연구들에서는 유전자 편집된 돼지에게서 신장, 심장, 간을 인간에게 이식할 수 있다는 가능성을 보여줬다. 그렇지만, 폐는 해부학적, 생리학적 복잡성 때문에 다른 고형 장기 이식과는 달리 어려움을 겪어 성공 사례가 없었다. 연구팀은 유전자 편집된 돼지의 왼쪽 폐를 네 차례의 임상 평가로 뇌사 판정된 39세의 남성에게 이식하고, 폐가 어떻게 기능하고 인간 면역계가 어떻게 반응하는지 관찰했다. 폐를 제공한 돼지는 이식 후 인간 면역계 활성화를 억제하기 위해 크리스퍼 유전자 가위로 항원을 제거했다. 그 결과, 연구팀은 폐 이식 직후 면역계가 거부 반응을 일으키지 않았고 9일 동안 기능을 유지한 것이 관찰됐다. 그렇지만, 이식 후 24시간이 지난 뒤부터 이식 폐의 손상 징후가 발견됐고, 이식한 다음 3일째와 6일째에 항체 거부 반응 징후가 발견됐고, 이식 9일째 심한 거부반응을 일으키고 기능이 정지된 것이 관찰됐다. 연구를 이끈 허젠싱(Jianxing He) 중국 광저우의대 제1부속 병원 교수(흉부외과)는 “이번 연구는 이종 간 폐 이식의 첫 사례로, 향후 임상적 응용 가능성을 보여준다”면서도 “공여 돼지에 가해지는 유전적 변형과 면역 거부반응을 피하고 장기간 기능 유지를 위해서 필요한 면역억제제 최적화를 위한 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

미국 실리콘밸리에서 유전자 검사를 통해 지능지수(IQ)가 높은 배아를 선별해 이식하는 문화가 확산하고 있는 것으로 전해졌다. 12일(현지시간) 미국 일간 월스트리트저널(WSJ)은 ‘실리콘밸리에서 점점 더 커지는 똑똑한 아기에 대한 집착’이라는 제목의 기사를 통해 실리콘밸리가 위치한 캘리포니아의 베이 지역에서 인간 배아의 유전자 검사를 제공하는 스타트업의 현황을 소개했다. 업체들은 여러 배아의 유전자 검사 결과를 토대로 미래의 IQ 예상치를 측정해 부모가 어떤 배아로 시험관 시술을 할지 선택할 수 있도록 지원한다. 비용은 적게는 6000달러(약 800만원)에서 많게는 5만 달러(약 7000만원)에 달하지만, 베이 지역에서 이 서비스에 대한 수요는 상당한 수준이라고 매체는 전했다. 업체 중 하나인 ‘누클리어스지노믹스’의 창업자 키안 사데기는 WSJ에 “실리콘밸리는 IQ를 사랑한다”며 미국 다른 지역의 부모들보다 실리콘밸리의 부모들이 아이의 높은 지능에 집착한다고 전했다. 하버드 의대의 통계유전학자 사샤 구세브 교수는 이같은 현상에 대해 실리콘밸리의 능력주의 문화가 반영된 것이라고 분석했다. 그는 “그들은 자신이 똑똑하고 성취를 이뤘으며, 좋은 유전자를 보유했으므로 그 자리에 있을 자격이 있다고 생각한다”며 “이제 그들은 자녀들도 똑같이 될 수 있도록 하는 도구가 생긴 셈”이라고 설명했다. 생명윤리학자들은 배아 유전자 검사에 대해 경각심을 보인다. 행크 그릴리 스탠퍼드대 생명과학·법센터장은 “부자들이 슈퍼 유전자를 가진 계층을 형성해 모든 것을 차지하고 나머지를 노동자로 부린다는 건 과학소설에서나 볼 이야기”라며 “이게 공정한가”라는 질문을 던졌다. 배아 유전자 검사를 받는 사람 중에는 다산(多産) 운동을 벌이는 이들도 있다. 시몬과 맬컴 콜린스 부부는 시험관 시술을 통해 자녀 넷을 출산했는데, 일부 배아에 대해 유전자 검사를 받은 것으로 알려졌다. 시몬 콜린스는 지금 임신 중인 태아도 암에 걸릴 위험이 낮으며 매우 높은 지능을 보유할 가능성을 보여주는 백분위 점수가 99%여서 선택했다면서 “우리는 그게 가장 멋진 일이라고 생각했다”고 말했다. 베이 지역의 다른 한 커플은 업체로부터 IQ와 알츠하이머 위험 평가 등 다양한 예측치를 기재한 결과지를 받고, 스프레드시트에 이를 입력해 자신들만의 수식으로 산출한 수식을 토대로 배아를 선택했다고 말하기도 했다. 그러나 배아 IQ 예측의 정확도는 그다지 높지 않은 것으로 알려졌다. 예측 모델을 개발한 샤이 카르미 예루살렘 히브리대 교수는 이 모델을 이용한다고 해도 평균 3∼4점 정도 더 높은 점수를 얻을 수 있을 뿐이라며 “자녀를 신동으로 만들 수는 없을 것”이라고 지적했다. 또 구세브 교수는 “가장 높은 IQ를 가진 배아를 선택하는 것이 자폐 스펙트럼 장애 위험이 가장 높은 배아를 선택하는 결과를 가져올 수 있다”고 경고했다. 알츠하이머·비만 등 1200여개 질병 가능성 예측하기도 앞서 지난달 워싱턴포스트(WP)에 따르면 난임 스타트업 ‘오키드헬스’는 배아를 대상으로 향후 발병 소지가 있는 수천가지 질병을 검사하는 서비스를 제공하고 있다. 이 스타트업은 최초로 30억 염기쌍의 배아 전체 유전체를 시퀀싱(DNA의 염기 배열 분석) 할 수 있다고 주장하고 있다. 배아에서 채취한 5개 세포만으로 전체 유전체를 분석하고, 조현병·알츠하이머·비만 등 1200여개 질병의 발병 가능성을 예측할 수 있다는 것이다. 이 질병 가능성은 점수화되는데, 이 데이터를 통해 아이를 선별해 낳는 것이다. 오키드헬스 창업자 누르 시디키는 “오키드는 질병을 피할 수 있는 유전적 축복을 받는 세대를 만들고 있다”고 소개하며 “성관계는 즐거움을 위한 것이고, 아기를 위한 것은 배아 스크리닝”이라고 말하기도 했다. 유전자 선별 넘어 유전자 ‘편집’ 기술 개발까지또 다른 캘리포니아 스타트업 ‘부트스트랩 바이오’는 아예 인간 배아의 DNA를 직접 편집하는 ‘생식세포 유전자 편집’ 기술을 개발 중이다. 이 기술은 한 번 수정된 유전자가 모든 세포에 영향을 주며, 후세까지 영구적으로 이어진다. 블룸버그 보도에 따르면 부트스트랩 바이오는 당초 성인 유전자 편집을 연구하다가 최근 배아 편집으로 방향을 틀었으며, 미국 규제를 피해 중미 국가 온두라스에서 2026~2027년쯤 임상시험을 계획 중인 것으로 알려졌다. 지난달에는 세계 최초로 ‘유전자 편집 아기’를 탄생시켜 세계적인 논란을 일으킨 중국 유명 과학자 허젠쿠이(賀建奎·41) 박사가 미국에서 연구를 재개할 계획이라고 밝혔다. 허젠쿠이는 지난 7월 20일 영국 데일리메일과의 인터뷰에서 오는 8월 미국 텍사스주 오스틴에 새 연구실을 개설할 예정이라고 밝혔다. 그는 “인간 배아 유전자 편집이 아이폰만큼이나 큰 인기를 얻길 바란다”며 “대부분의 가정이 감당 가능한 비용으로 유전자 편집을 선택하고, 건강한 아기를 출산하는 시대가 열릴 것”이라고 말했다. 허젠쿠이는 중국 남방과학기술대 교수 재직 시절인 2018년 유전자 가위 기술을 활용해 인간면역결핍바이러스(HIV) 감염에 관여하는 유전자를 제거한 배아를 수정·이식했고, 이를 통해 쌍둥이 여아 등 3명의 아기가 태어났다. 이는 과학계에 큰 충격을 안겼고, 그는 ‘중국의 프랑켄슈타인’이라는 별명으로 불리며 전 세계적 주목을 받았다. 네이처(Nature)지는 그를 ‘올해의 10대 인물’ 중 한 명으로 선정하기도 했다. 하지만 전문가들은 이러한 유전자 편집 기술의 안전성과 윤리성 모두에 강한 의문을 제기하고 있다. 시카고대 윤리학자 로리 졸로스 교수는 “아기를 마치 부품을 조립하듯 설계하려는 발상은 위험하다”고 우려했으며, 스탠퍼드대의 그릴리 교수는 “우리는 편집된 아이에게 어떤 일이 벌어질지 전혀 알 수 없다”고 경고했다.

중국의 한 로봇업체가 1년 안에 세계 최초의 ‘대리 임신 로봇’을 선보이겠다고 밝혀 논란이 예상된다. 현지 과학 전문 매체인 콰이커지는 11일(현지시간) 남부 선전시에 본사를 둔 로봇업체 ‘카이바 로보틱스’ 창업자 겸 대표이자 싱가포르 난양공대 박사인 장치펑과 한 인터뷰 기사를 공개했다. 장 대표에 따르면 이 로봇은 전통적인 시험관 아기 시험관 시술이나 대리모 임신과 달리 ‘로봇 엄마’가 임신부터 분만까지 인간의 경험 전 과정을 재현한다. 그는 “로봇이 단순히 자궁 환경을 모방하는 것을 넘어 로봇 체내에 장착된 인간과 유사한 ‘장치’에서 아기가 자라난다”고 설명했다. 현지 언론은 장 대표가 설명한 기술이 로봇 복부에 인큐베이터를 결합한 형태라고 보도했다. 장 대표 역시 인공 양수를 채운 인공 자궁을 인간 형태의 로봇인 휴머노이드의 배에 부착하고 여기에서 착상 및 발달부터 자연 분만까지 임신과 출산 전 과정을 재현한다고 설명했다. 이 로봇의 시제품은 1년 내 출시될 것으로 보이며 가격은 10만 위안(한화 약 1940만 원) 이하로 책정될 예정이다. 장 대표는 “인공 자궁 기술은 이미 성숙한 단계다. 다만 이를 로봇의 복부에 이식하는 것이 난제”라고 밝혔다. 그는 인공 자궁에서 난자와 정자가 어떻게 수정되는지 등 해당 기술의 구체적 내용은 공개하지 않았다. 누구를 위한 로봇인가생명체 고유의 권한인 임신과 출산을 대신하는 로봇은 결혼을 원치 않는 세대를 위한 기술이다. 장 대표는 “결혼을 원하지 않는 사람들을 위해 이 기술을 만들었다. 기술은 상당히 완성된 상태”라고 주장했다. 장 대표의 설명대로 인공 자궁은 이미 세계 각국에서 개발 중인 기술이다. 2017년 미국 필라델피아 아동병원(CHOP) 태아연구센터가 인공 자궁에서 초미숙 상태의 양을 키우는 데 성공하기도 했다. 다만 현재 주요 국가에서 진행되는 인공 자궁 기술은 임신과 출산을 대체하기 위함이 아닌, 조산아의 생존율을 높이는 것에 초점이 맞춰져 있다. 무엇보다 국제적 생명윤리 기준에 따라 현재까지 세계 어느 국가에서도 인간을 대상으로 한 실험이 진행된 적은 없다. 그뿐만 아니라 로봇에서 태어난 아이를 ‘어디까지’ 인정해야 하는지를 두고도 갈등이 촉발될 수 있다. 임신과 출산을 대신해주는 로봇이 현실화한다면 전 세계적인 윤리·법률·사회적 논란이 예상되는 이유다. 중국 내에서는 격한 찬반 논쟁이 벌어졌다. 현지 SNS인 웨이보에는 이 로봇을 구매하고 싶다는 반응이 쏟아졌고 일부 네티즌은 가격이 더 비싸더라도 구매할 의사가 있다고 밝혔다. 반면 “로봇에게 아이의 법적 어머니의 지위를 줄 수 있냐” “‘맞춤형 아기’나 불법 난자 거래 가능성이 커질 수 있다” “관련 법과 제도가 마련되지 않았다”는 윤리적 비판도 다수 제기됐다. 윤리적 논란 예상되는 로봇, 중국 내 출시 가능할까해당 로봇이 중국에서 출시되고 실제로 이를 통해 새 생명이 탄생하는 것이 인류에게 축복이 될지 재앙이 될지 알 수 없다. 다만 해당 로봇 제작 업체는 이러한 논란 이전에 현지 법을 통과해야 하는 과제가 있다. 중국 국무원, 국가위생건강위원회 등 중국 당국은 수정 후 14일을 초과한 인간 배아 실험을 법적으로 금지하고 있다. 앞서 중국은 인간 유전자 및 배아 연구에 대해 2018년 ‘유전자 편집 아기’ 논란 이후 강화된 규제를 도입했다. 2019년에는 중국 전국인민대표회의 상임위원회가 인간 유전자 및 배아 연구를 규제하는 내용을 포함한 법안 초안을 논의했다. 이에 따라 의학·과학 연구자는 법률과 윤리 규정을 준수해야 하며 임상시험의 경우 윤리위원회 및 행정 당국의 승인을 반드시 받아야 한다. 2018년 당시 유전자 편집 쌍둥이 아기를 탄생시켰다고 주장한 중국 과학자 허젠쿠이는 이듬해인 2019년 불법의료행위죄로 징역 3년과 벌금 약 5억 원을 선고받았다. 임신·출산이 가능한 로봇을 개발 중인 장치펑은 2014년 난양공대에서 박사학위를 취득한 뒤 로봇 업계에 뛰어들었다. 그가 만든 로봇업체는 음식점 로봇과 손님맞이·해설 로봇 시리즈 등을 제작한 것으로 알려졌다.

중국의 한 로봇업체가 1년 안에 세계 최초의 ‘대리 임신 로봇’을 선보이겠다고 밝혀 논란이 예상된다. 현지 과학 전문 매체인 콰이커지는 11일(현지시간) 남부 선전시에 본사를 둔 로봇업체 ‘카이바 로보틱스’ 창업자 겸 대표이자 싱가포르 난양공대 박사인 장치펑과 한 인터뷰 기사를 공개했다. 장 대표에 따르면 이 로봇은 전통적인 시험관 아기 시험관 시술이나 대리모 임신과 달리 ‘로봇 엄마’가 임신부터 분만까지 인간의 경험 전 과정을 재현한다. 그는 “로봇이 단순히 자궁 환경을 모방하는 것을 넘어 로봇 체내에 장착된 인간과 유사한 ‘장치’에서 아기가 자라난다”고 설명했다. 현지 언론은 장 대표가 설명한 기술이 로봇 복부에 인큐베이터를 결합한 형태라고 보도했다. 장 대표 역시 인공 양수를 채운 인공 자궁을 인간 형태의 로봇인 휴머노이드의 배에 부착하고 여기에서 착상 및 발달부터 자연 분만까지 임신과 출산 전 과정을 재현한다고 설명했다. 이 로봇의 시제품은 1년 내 출시될 것으로 보이며 가격은 10만 위안(한화 약 1940만 원) 이하로 책정될 예정이다. 장 대표는 “인공 자궁 기술은 이미 성숙한 단계다. 다만 이를 로봇의 복부에 이식하는 것이 난제”라고 밝혔다. 그는 인공 자궁에서 난자와 정자가 어떻게 수정되는지 등 해당 기술의 구체적 내용은 공개하지 않았다. 누구를 위한 로봇인가생명체 고유의 권한인 임신과 출산을 대신하는 로봇은 결혼을 원치 않는 세대를 위한 기술이다. 장 대표는 “결혼을 원하지 않는 사람들을 위해 이 기술을 만들었다. 기술은 상당히 완성된 상태”라고 주장했다. 장 대표의 설명대로 인공 자궁은 이미 세계 각국에서 개발 중인 기술이다. 2017년 미국 필라델피아 아동병원(CHOP) 태아연구센터가 인공 자궁에서 초미숙 상태의 양을 키우는 데 성공하기도 했다. 다만 현재 주요 국가에서 진행되는 인공 자궁 기술은 임신과 출산을 대체하기 위함이 아닌, 조산아의 생존율을 높이는 것에 초점이 맞춰져 있다. 무엇보다 국제적 생명윤리 기준에 따라 현재까지 세계 어느 국가에서도 인간을 대상으로 한 실험이 진행된 적은 없다. 그뿐만 아니라 로봇에서 태어난 아이를 ‘어디까지’ 인정해야 하는지를 두고도 갈등이 촉발될 수 있다. 임신과 출산을 대신해주는 로봇이 현실화한다면 전 세계적인 윤리·법률·사회적 논란이 예상되는 이유다. 중국 내에서는 격한 찬반 논쟁이 벌어졌다. 현지 SNS인 웨이보에는 이 로봇을 구매하고 싶다는 반응이 쏟아졌고 일부 네티즌은 가격이 더 비싸더라도 구매할 의사가 있다고 밝혔다. 반면 “로봇에게 아이의 법적 어머니의 지위를 줄 수 있냐” “‘맞춤형 아기’나 불법 난자 거래 가능성이 커질 수 있다” “관련 법과 제도가 마련되지 않았다”는 윤리적 비판도 다수 제기됐다. 윤리적 논란 예상되는 로봇, 중국 내 출시 가능할까해당 로봇이 중국에서 출시되고 실제로 이를 통해 새 생명이 탄생하는 것이 인류에게 축복이 될지 재앙이 될지 알 수 없다. 다만 해당 로봇 제작 업체는 이러한 논란 이전에 현지 법을 통과해야 하는 과제가 있다. 중국 국무원, 국가위생건강위원회 등 중국 당국은 수정 후 14일을 초과한 인간 배아 실험을 법적으로 금지하고 있다. 앞서 중국은 인간 유전자 및 배아 연구에 대해 2018년 ‘유전자 편집 아기’ 논란 이후 강화된 규제를 도입했다. 2019년에는 중국 전국인민대표회의 상임위원회가 인간 유전자 및 배아 연구를 규제하는 내용을 포함한 법안 초안을 논의했다. 이에 따라 의학·과학 연구자는 법률과 윤리 규정을 준수해야 하며 임상시험의 경우 윤리위원회 및 행정 당국의 승인을 반드시 받아야 한다. 2018년 당시 유전자 편집 쌍둥이 아기를 탄생시켰다고 주장한 중국 과학자 허젠쿠이는 이듬해인 2019년 불법의료행위죄로 징역 3년과 벌금 약 5억 원을 선고받았다. 임신·출산이 가능한 로봇을 개발 중인 장치펑은 2014년 난양공대에서 박사학위를 취득한 뒤 로봇 업계에 뛰어들었다. 그가 만든 로봇업체는 음식점 로봇과 손님맞이·해설 로봇 시리즈 등을 제작한 것으로 알려졌다.

세계 최초로 ‘유전자 편집 아기’를 탄생시켜 세계적인 논란을 일으킨 중국 유명 과학자 허젠쿠이(賀建奎·41) 박사가 미국에서 연구를 재개할 계획이라고 밝혔다. 그는 인간 배아 유전자 편집이 ‘아이폰’처럼 표준화되고 대중화되는 날이 오길 바란다고도 말했다. 허젠쿠이는 20일(현지시간) 영국 데일리메일과의 인터뷰에서, 오는 8월 미국 텍사스주 오스틴에 새 연구실을 개설할 예정이라고 밝혔다. 그는 “인간 배아 유전자 편집이 아이폰만큼이나 큰 인기를 얻길 바란다”며 “대부분의 가정이 감당 가능한 비용으로 유전자 편집을 선택하고, 건강한 아기를 출산하는 시대가 열릴 것”이라고 말했다. 허젠쿠이는 중국 남방과학기술대 교수 재직 시절인 2018년 유전자 가위 기술을 활용해 인간면역결핍바이러스(HIV) 감염에 관여하는 유전자를 제거한 배아를 수정·이식했고, 이를 통해 쌍둥이 여아 등 3명의 아기가 태어났다. 이는 과학계에 큰 충격을 안겼고, 그는 ‘중국의 프랑켄슈타인’이라는 별명으로 불리며 전 세계적 주목을 받았다. 네이처(Nature)지는 그를 ‘올해의 10대 인물’ 중 한 명으로 선정하기도 했다. 그러나 중국 법원은 허젠쿠이가 윤리 심사 자료를 위조하고, HIV 감염 남성이 포함된 부부를 모집한 뒤 배아 유전자 편집을 강행한 사실을 인정했다. 법원은 그의 불법의료행위죄를 물어 징역 3년과 벌금 300만 위안(약 5억원)을 선고했다. 판결문은 “의사 자격 없이 명예와 이익을 목적으로 연구 및 의료 관리 규정을 고의로 위반했다. 무분별하게 유전자 편집 기술을 생식에 응용해 의료관리 질서를 어지럽혔으며 죄질이 나쁘다”라고 지적했다. 형기를 마치고 2022년 4월 출소한 허젠쿠이는 현재까지도 유전자 편집 아기들을 출산한 가족과 정기적으로 연락을 주고받고 있다고 한다. 그는 “부모들은 내게 감사의 뜻을 전했다”며 “3명의 아이는 모두 건강하며, 평생 HIV에 감염될 위험 없이 살아가고 있다. 이것이 내 연구가 윤리적으로 정당했다는 증거”라고 주장했다. 이어 “‘슈퍼 솔저’ 등을 만들기 위한 유전자 편집은 절대로 허용되어선 안 된다. 다만 질병 예방 차원에서의 유전자 편집은 해결책이 될 수 있다”라고 강조했다. 허젠쿠이는 “10년 전에는 물리학자가 되는 것이 꿈이었다. 하지만 미국 유학 중 조부께서 병으로 돌아가셨고, 당시 중국의 열악한 의료 시스템을 보며 전환점을 맞이했다. 그 일을 계기로 나는 유전자 편집 기술을 통해 질병을 예방하고자 결심했다”라고 회상했다. 그러면서 배아 유전자 편집 기술이 암, 알츠하이머, 낭포성 섬유증, 심장병, 당뇨, 혈우병, 에이즈 등 다양한 질환의 예방 수단이 될 수 있으며, 궁극적으로 막대한 사회적 의료비 절감 효과도 가져올 것이라고 주장했다. 허젠쿠이는 “발병 후 유전자 치료에는 수만 달러의 비용이 들지만, 배아 유전자 편집에는 극소량의 약물만 필요하다. 비용 역시 수천 달러 수준으로 접근성이 높아질 것”이라고 설명했다. 그러면서 “10년 내로 이 기술은 충분히 대중화될 수 있으며, 머지않아 아이폰처럼 보편화될 것이다. 이런 예방적 치료가 표준이 되기를 바란다”라고 자신감을 보였다. 사회적 비판에 대해선 “모든 개척자는 인정받기 전까지 고난을 겪는다. 감옥에 갇히고, 수백만 달러의 벌금을 물고, 과학계에서 추방당했지만 이 연구는 그럴 만한 가치가 있었다”며 “굴복하지 않겠다”라고 말했다. 허젠쿠이는 1978년 세계 최초의 시험관 아기 ‘루이즈 브라운’을 탄생시킨 로버트 에드워즈 박사를 거론하기도 했다. 그는 “에드워즈 박사가 시험관 아기 기술로 2010년 노벨 생리의학상을 수상했을 때 이미 전 세계적으로 500만명의 시험관 아기가 태어난 뒤였다”라며 “나로 인해 500만 명의 유전자 편집 아기가 탄생한다면, 노벨상 하나쯤은 받을 수 있지 않겠느냐”라고 했다. 한편 노벨화학상을 거쳐 실용화 단계에 접어든 크리스퍼(CRISPR·Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) 등 3세대 유전자 가위는 박테리아 면역체계를 응용한 기술로, 특정 유전자를 정밀하게 절단하거나 교정할 수 있다. 이는 생명공학 분야의 혁신적 도약을 이끌었지만, 예상치 못한 부위가 편집되는 ‘오프타겟 효과’ 등 안정성 문제가 여전하다. 허젠쿠이 사건은 이 기술의 생식 목적 활용 가능성과 윤리적 한계에 대해 국제적 논쟁도 불러일으켰다. 유전자 가위 기술이 인류의 질병 치료와 생명 과학 발전에 기여하는 것은 분명하지만, 이를 둘러싼 사회적 합의와 윤리 기준 정립은 여전히 숙제로 남아 있다.

혈액 부족 사태가 전 지구적인 문제로 떠오르고 있다. 미국 워싱턴대 조사 결과에 따르면 2019년 기준 전 세계 196개국 가운데 119개국이 혈액 부족 현상을 겪고 있다. 혈액 부족에 따른 출혈성 쇼크로 사망하는 사람도 연 200만명에 달한다. 급속한 고령화로 헌혈 인구는 줄어든 반면 수혈 수요는 늘었기 때문이다. 수요 대비 공급 혈액량 감소로 사회적 문제가 야기되자 세계 각국은 ‘혈액 주권’ 수호를 위한 인공혈액 개발에 공을 들이고 있다. 특히 전 세계적으로 보기 드문 저출생과 고령화 현상이 진행 중인 한국은 혈액 수급 해결이 그 어느 나라보다 시급한 상황이다. 하지만 인공혈액의 안전성 확보를 위해서는 생체 적합도를 높이는 기술이 관건이다. 그간 미국과 일본에서 관련 기술을 개발하려는 시도가 계속됐으나 번번이 한계에 부딪혔다. 그런데 최근 한국 과학자들이 ‘숨 쉬는 피 공장’이 되어줄 JAK3 넉아웃 미니돼지 생산에 세계 최초로 성공했다. 살아있는 ‘생체 재생 공장’ 미니돼지 개발인간 혈액, 미니돼지 생체 내에서 재생 한국생명공학연구원은 김선욱 박사 연구팀이 유전자 편집과 형질전환 기술을 이용해 안전한 혈액 공급을 위한 면역 결핍 미니돼지를 개발했다고 29일 밝혔다. 미니돼지는 체격이 큰 중대형 실험동물(중대동물)로, 혈액량이 많고 생리학적 특징이 인간과 유사해 인간의 혈액을 재생시키기 위한 최적의 동물로 평가된다. 미니돼지에 인간 세포와 같은 외부 세포를 이식해 재생을 유도하려면 일단 ‘거부반응’을 일으키지 않도록 ‘면역결핍 상태’로 만들어야 한다. 지난 10여년간 미국과 일본 등에서 인간의 유전질환인 ‘중증복합면역결핍’(SCID)의 원인 유전자 결손을 통해 면역결핍 미니돼지를 개발하려는 연구가 시도됐지만, 림프구(면역세포) 결핍 표현형만 보이는 단순 SCID 모델에 그쳐 한계가 있었다. SCID는 T세포나 B세포, NK세포 등 림프구의 기능 이상으로 인해 감염에 무방비 상태가 되는 유전적 장애로, JAK3(주로 백혈구 등 면역세포에서 발현되는 티로신 키나아제) 등 12개 이상의 유전자 돌연변이에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. “최초로 JAK3 유전자 제거한 중증복합면역결핍 모델 생산” 연구팀은 유전체 교정 기술인 ‘크리스퍼 카스9 유전자가위’(CRISPR-Cas9)를 활용, 미니돼지 최초로 JAK3 유전자를 결손 시킨 녹아웃(Knock-Out·제거) SCID 모델을 생산하는 데 성공했다. 기존 미니돼지와 달리 림프구 결핍은 물론 단핵구 감소·대식세포(외부 병원체를 잡아먹는 면역세포) 기능 저하와 같은 골수종 세포의 이상과 흉선 결손, 장 면역 손상 등 광범위하게 고도화된 면역결핍 특성을 나타냈다. SCID와 같은 희귀 난치질환 치료는 물론 고도의 면역결핍을 통해 세포·조직의 인간화가 가능한 생체 재생공장으로서의 미니돼지 모델 가능성을 제시했다. 연구팀을 이끈 김선욱 박사는 “사람의 혈액을 중대 동물의 생체 내에서 재생시키는 인공혈액 개발에 기여할 것”이라며 “면역결핍 미니돼지를 안정적으로 유지관리하고 활용할 수 있는 인프라 구축 등 후속 연구를 진행할 계획”이라고 말했다. 한국 연구팀이 개발한 미니돼지가 살아있는 피 공장으로서 전 세계적 혈액 공급 부족 사태를 해결할 수 있을지 주목된다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘저널 오브 어드밴스드 리서치’(Journal of Advanced Research) 지난달 23일 자 온라인판에 실렸다.

아버지의 나이가 많을수록 아이에게 새로운 유전자 돌연변이가 더 많이 유전되며, 이는 자녀의 조현병 발병 위험을 높일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 대만 연구진은 아버지의 생식 연령이 높을수록 자녀의 조현병 발병률이 높아진다는 연구 결과를 발표했다. 최근 대만 중앙통신(CNA)과 타이베이 타임스 등에 따르면, 대만 국가위생연구원(NHRI)과 국립대만대학 공동 연구팀은 전장 유전체 분석을 통해 아버지의 나이와 자녀 정신질환 간 상관관계를 밝혔다. 연구진은 대만 내 신생아 700명의 유전체 데이터를 분석한 결과, 아버지의 생식 연령이 25~29세일 때 자녀의 조현병 발병률은 약 0.5%였지만, 50세 이상이 되면 그 비율이 1% 이상으로 두 배 넘게 높아졌다고 밝혔다. 또한 최소 세 자녀가 조현병을 앓고 있는 5가구를 대상으로 한 심층 분석에서는, 아버지의 생식 연령이 1살 많아질 때마다 자녀에게 평균 1.5개의 새로운 유전자 돌연변이가 발생하는 것으로 나타났다. 연구진은 “남성은 평생 정자를 만들기 때문에 세포 분열을 계속하면서 복제 오류가 축적될 가능성이 높다”며 “이러한 오류가 새로운 유전자 돌연변이로 이어져 자녀에게 유전될 수 있다”고 설명했다. 이어 “아버지의 나이가 유일한 요인은 아니며, 가족력이나 사회적 환경 요인도 영향을 미친다”고 덧붙였다. 이번 연구는 2024년 3월, 국제 학술지 ‘분자정신의학(Molecular Psychiatry)’에 게재됐다. 앞서 2017년에도 아이슬란드대학과 유전체 분석업체 디코드는 부모 1500쌍 이상을 분석한 결과, 아버지의 유전 돌연변이 유전량이 어머니보다 4배 더 많다는 내용을 ‘네이처’에 발표한 바 있다. 해당 연구는 아버지의 나이가 8개월 늘어날 때마다 평균 1.5개의 돌연변이가 자녀에게 유전되며, 반면 어머니는 평균 약 3년당 1개 수준이었다고 분석했다. 연구진은 “남성의 정자세포에서는 매년 약 1.5개의 변이가 발생한다”며 “이는 고령의 아버지가 자녀에게 더 많은 변이를 전달할 수 있음을 시사한다”고 밝혔다. 당시 영국 셰필드대학 앨런 파시 교수도 “유전 질환을 우려해 일부 국가는 정자 기증자 나이 제한을 두고 있으며, 영국은 상한선을 40세로 정하고 있다”고 설명했다. 전문가들은 “변이 대부분은 무해하더라도 극히 일부는 조현병, 자폐증, 지적장애 등 유전성 질환 발병과 관련될 수 있다”며, 생식 연령과 유전 리스크 간의 상관관계를 지속적으로 추적·연구해야 한다고 강조하고 있다.

강한 자만 살아남는 약육강식의 법칙이 지배하는 자연에도 자기희생은 존재한다. 사회적 곤충인 개미나 꿀벌이 대표적이다. 이들은 군집을 위해 자신의 목숨을 기꺼이 바친다. 이런 행동은 다른 생물에서도 종종 발견된다. 심지어 가장 단순한 형태의 생명체인 박테리아도 동료를 위해 자신을 희생한다. 수크릿 실라스 박사가 이끄는 글래드스톤 연구소(Gladstone Institutes) 및 UC 샌프란시스코(UCSF) 과학자팀은 흔한 세균 중 하나인 대장균이 동료를 지키기 위해 자폭하는 방식을 연구했다. 세균 역시 인간처럼 바이러스 감염에 시달리는데, 특히 세균을 숙주로 삼는 바이러스를 박테리오파지라고 한다. 박테리오파지는 세균 몸속에 들어와 세균의 자원을 가로채 증식한 후 세균을 파괴하고 나와 새로운 숙주를 찾는다. 수천 배로 증식한 바이러스는 순식간에 세균 사이로 퍼져 나간다. 하지만 세균도 앉아서 속수무책으로 당하기만 하는 것은 아니다. 세균 역시 자체 면역 시스템을 갖고 있다. 세균의 면역 시스템이 바이러스의 유전자를 감지하면 유전자 가위 효소를 이용해 바이러스 유전자를 마구 잘라내 더 이상 증식을 막고 스스로는 지키는 방식이다. 그런데 바이러스도 여기에 맞춰 대응책을 마련해 놓은 상태다. 세균의 면역 시스템을 작동하지 못하게 만드는 유전자가 그것이다. 세균과 바이러스의 치열한 싸움은 결국 바이러스가 승리해 세균 속에서 증식에 성공하거나 세균이 자폭 스위치를 눌러 모두 죽는 것으로 마무리된다. 세균이 자살한다고 하면 이상하게 들릴 수 있지만, 사실 같은 유전자를 지닌 개체들이 모여 있다는 점을 생각하면 꼭 필요한 기능이다. 이분법으로 증식하는 세균은 옆에 있는 동료가 유전적으로 같은 쌍둥이인 경우가 대부분이다. 따라서 내 희생으로 다른 형제를 구하는 것은 내 유전자를 안전하게 지킬 수 있는 최후 방편인 셈이다. 물론 자폭은 최후의 수단이어야 한다. 연구팀은 작은 세균이 어떻게 이를 판단하고 조절하는지 알기 위해 흔한 장내 세균인 대장균을 포함한 장내세균과(Enterobacteria)의 세균 유전자 1만 개를 분석해 이 가운데 세포 자폭과 관련된 200개의 유전자를 찾아냈다. 연구팀은 이를 바탕으로 항생제 내성균처럼 치료가 곤란한 세균을 통제할 수 있는 방법을 알아낼 수 있을 것으로 기대한다. 기본적으로 자기 유전자와 종족을 지키기 위한 기능이지만 이를 역이용하면 오히려 병원균을 자폭시키는 새로운 수단이 될 수 있다. 인류를 위협하는 항생제 내성균에 대한 해결책이 의외의 장소에서 등장할지 주목된다.

북한이 최소 1960년대부터 생물학 무기 프로그램을 보유하고 있다는 미국 정부의 평가가 나왔다. 미국 국무부는 16일(현지시간) 연례 ‘2025 군비통제·비확산·군축 합의와 약속의 준수·이행’ 보고서(이하 보고서)에서 “미국은 북한이 생물학 무기(BW) 프로그램을 보유하고 있으며, 생물무기금지협약(BWC) 제1조 및 제2조에 따른 의무를 위반하고 있다고 평가한다”라고 밝혔다. 이어 북한의 생물학 무기 보유 시점을 “최소 1960년대 이후”라고 명시했다. 보고서는 특히 북한의 세균, 바이러스, 독소 생산 능력 보유 배경을 “군사적 목적”이라고 강조했다. 또 보고서는 작년 보고서와 마찬가지로 “북한이 북한 국가과학원과 다른 출처에서 보고된 ‘유전자 가위’(CRISPR) 같은 기술들을 활용해 생물학적 제품을 유전적으로 조작할 역량을 보유했다”라고 적시했다. 이는 북한이 유전자 조작을 통한 생물학 무기 제조의 역량 또는 잠재력을 갖췄다는 미국의 평가를 반영한 것으로 풀이된다. 아울러 보고서는 “북한은 분사기나 독극물 펜 주입 장치 같은 비(非)재래식 시스템을 통해 생물무기 물질을 무기화할 가능성이 크다”며 “북한은 이를 화학무기 사용 수단으로 활용해왔으며, 생물학 무기 물질을 은밀히 운반하는 데도 사용될 수 있다”라고 지적했다. 그러면서 “북한은 생물학 무기 개발을 지원할 수 있는 생명공학 기술 및 전통적 무기 생산 인프라를 유지하고 있으며, (군사적으로도 활용할 수 있는) 이중용도 과학 분야에서 다른 나라와의 협력이나 생물학적 장비 및 물질 구매를 통해 능력을 지속해서 개선하고 있다”라고 덧붙였다. 앞서 김정은 북한 국무위원장의 이복형 김정남은 2017년 말레이시아 쿠알라룸프르 국제공항에서 화학무기인 VX 신경작용제 공격으로 암살당한 바 있다. 보고서는 또 북한의 핵무기 개발과 관련해서는 풍계리 핵실험장을 7차 핵실험에 활용될 장소로 평가했으며, 북한의 ‘완전한 비핵화’가 여전히 미국의 목표라고 제시하면서 “미국은 이를 달성하기 위해 한국, 일본 및 기타 동맹국·파트너와 긴밀히 협의하고 있다”라고 밝혔다.

면역에 대한 지식이 생기기 전에도 인류는 한 번 전염병에 걸린 사람은 다시 걸리지 않는 경우가 많다는 사실을 알고 있었다. 지금 보면 위험천만한 일이지만, 종두법 개발 전에는 치사율이 높은 질병이었던 천연두에 대해 면역을 얻기 위해 천연두 환자의 딱지나 고름을 건강한 사람에게 접종하는 인두법이 시행되기도 했다. 1798년 영국의 의사인 에드워드 제너는 소의 천연두인 우두에 걸린 사람은 천연두에 대해 면역이 생긴다는 사실을 발견하고 우두를 이용한 종두법을 개발해 천연두 퇴치의 길을 열었다. 종두법의 사례처럼 인류는 질병에 걸려 자연적으로 생기는 면역을 더 안전하게 얻기 위해 백신을 개발했고, 덕분에 우리는 직접 병에 걸리지 않고도 각종 전염병에 대한 면역을 안전하게 획득할 수 있게 됐다. 그런데 최근 과학자들은 이런 재주가 인간만의 전유물이 아니란 사실을 발견했다. 존스 홉킨스 대학의 조슈아 모델 교수가 이끄는 연구팀은 인간에 병을 일으키는 대표적인 세균 중 하나인 화농성 연쇄상구균 (Streptococcus pyogenes)이 바이러스 감염에 대한 면역을 획득하는 기전을 연구했다. 바이러스는 기본적으로 다른 세포의 물질을 이용해 증식한 후 숙주 세포를 파괴하고 다음 숙주를 찾는 방식으로 살아간다. 이 가운데 숙주가 박테리아인 경우를 박테리오파지(bacteriophages)라고 하는데, 박테리아를 먹는다는 뜻이다. 과학자들은 항생제 내성균처럼 치료가 까다로운 세균을 없애기 위해 박테리오파지를 연구해왔다. 하지만 그 과정에서 찾은 놀라운 사실은 세균 역시 박테리오파지 감염에 대한 면역 시스템을 지니고 있다는 것이다. 백혈구보다 훨씬 작은 박테리아가 몸 안에 침투한 바이러스를 막는 비결은 바이러스의 유전자를 자르는 유전자 가위인 CRISPR Cas9 시스템이다. 바이러스는 결국 RNA나 DNA를 세포 안으로 삽입해 증식하는 것이기 때문에 유전자를 잘라 버리면 막을 수 있다. 문제는 바이러스의 유전자를 정확히 구분하는 것이다. 아무 유전자나 마구잡이로 자르면 세균도 위험해진다. 연구팀은 잠복기인 바이러스와 활동 중인 상태의 바이러스 두 가지를 이용해 세균이 잠복기인 바이러스를 이용해 바이러스 유전자에 대한 정보를 획득하고 이를 통해 바이러스에 대한 면역을 획득한다는 사실을 알아냈다. 인간이 약독화 바이러스나 세균을 이용해 백신을 만드는 것처럼 세균도 약해진 바이러스를 이용해 면역을 획득한 것이다. 연구팀은 세균의 면역 획득 과정을 방해하면 항생제 내성균을 감염에 취약하게 만들어 제거할 수 있을 것으로 보고 연구를 계속하고 있다. 면역은 좋은 의미로 사용되지만, 내성균의 면역은 인간에게는 좋은 일이 아니기 때문이다. 인간의 면역은 강하게 하면서 항생제 내성균의 면역은 약하게 하는 방법을 알아낸다면 내성균 확산 문제를 해결할 새로운 실마리를 얻을 수 있을 것이다.

코로나19 백신은 가장 빨리 만들어진 예방백신이자, mRNA를 이용한 최초의 백신이다. mRNA 백신은 새로운 치료 플랫폼으로 주목받고 있지만, 그 작동 원리는 여전히 명확히 밝혀지지 않았다. 이런 상황에서 국내 연구진이 mRNA 백신을 효과적이고 안정적으로 개발할 수 있는 작동 원리를 밝혀내 눈길을 끈다. 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단은 mRNA 백신의 세포 내 전달과 분해를 제어하는 단백질 군(群)을 찾아내고 그 작동원리를 처음 밝혀냈다. 이 연구 결과는 과학 저널 ‘사이언스’ 4월 4일 자에 실렸다. mRNA 기반 기술은 코로나19 백신을 시작으로 감염병 대응뿐만 아니라 암 백신, 면역치료, 유전자 치료 등 다양하게 활용할 수 있다. 특히, mRNA 합성 기법과 mRNA를 보호하고 세포에 효율적으로 전달하는 물질인 지질나노입자 개발로 mRNA 기술은 혁신적인 치료 플랫폼으로 성장하고 있다. 문제는 치료용 RNA가 체내에서 어떻게 작동, 조절되는지 구체적인 기작은 충분히 알려지지 않았으며, 코로나19 백신의 핵심 물질인 N1-메틸수도유리딘 변형 염기에서 무엇이 효능을 높였는지, 원리도 분명치 않았다. 이런 상황에서 연구팀은 mRNA를 제어하는 세포 내 인자들을 찾아내고자 크리스퍼 유전자 가위를 이용한 녹아웃 스크리닝을 진행했다. 녹아웃 스크리닝은 유전자를 하나씩 제거해나가면서 특정 형질이나 세포 반응에 영향으로 미치는 유전자를 찾아내는 분석 기법이다. 연구팀은 이번 연구에서는 약 2만 개의 유전자를 포함한 크리스퍼 라이브러리를 활용해 mRNA 백신을 조절하는 세포 인자를 유전체 수준에서 스크리닝했다. 그 결과, mRNA가 세포 내로 전달 및 유입되는 데 필요한 핵심 단백질 인자들과 조절 경로를 밝혀냈다. 우선 세포막 표면에 있는 ‘황산 헤파란’ 분자는 mRNA를 감싼 지질나노입자와 결합해 세포 내 유입을 촉진해, 세포 내 소포체로 들어가게 된다. 황산 헤파린은 세포 표면에서 황산화된 당단백질로 외부 물질이 세포 내로 유입되도록 하는 데 중요한 매개체이다. 또, 양성자 이온 펌프인 ‘V-ATPase’는 소포체 내부를 산성화시키고 지질나노입자가 양전하를 띄도록 하여 소포체 막을 일시적으로 파열시키는데, 이 막이 깨지면서 mRNA가 세포질로 방출돼 단백질로 발현할 수 있게 되게 한다는 것을 확인했다. 이와 함께 RNA 치료제에 대한 주요 억제 인자와 함께 외부 RNA의 침입을 경보하는 양성자 이온의 중요한 역할도 처음 발견했다. 바이러스 감염 등에 대한 선천적 반응을 조절하는 RNA 결합 단백질이자 연결 효소인 세포질 내 ‘TRIM25’ 단백질이 mRNA를 침입자로 인식하고 제거한다는 것이다. 이 단백질은 소포체 막이 파열되면서 방출되는 양성자 이온에 의해 활성화되며, 외인성 RNA에 특이하게 표적, 결합해 다른 절단 효소 및 보조 단백질과 함께 RNA를 빠르게 절단하고 분해한다. 연구팀은 mRNA를 결합, 제거하는 TRIM25 단백질이 N1-메틸수도유리딘 변형 염기에는 그 결합력이 현저히 감소하여 mRNA를 절단, 분해하지 못한다는 사실도 발견했다. 코로나19 mRNA 백신의 효능과 안정성을 향상할 수 있었던 요인과 원리를 이해하게 된 것이다. 연구를 이끈 김빛내리 IBS 단장(서울대 생명과학부 석좌교수)은 “이번 연구는 mRNA 백신의 세포 내 작동 원리를 처음 밝혀냄으로써 mRNA 치료제의 효능과 안정성을 한 단계 높여갈 이론적 토대가 마련됐다는 데 의미가 크다”며 “양성자 이온이 면역 신호 전달 물질로 작용한다는 사실을 최초로 발견하고 외부 침입자에 대항하는 세포의 방어 기전에 대한 이해를 한층 넓혀 RNA뿐 아니라 면역, 세포신호 분야에도 새로운 연구 방향을 제시할 것으로 보인다”고 말했다.

보건복지부 산하 국립장기조직혈액관리원의 통계에 따르면 2024년 7월을 기준으로 장기이식 대기자 수는 4만 4027명에 이른다. 대기자 중 3만 4548명은 신장, 나머지는 간·췌장·심장·폐·췌도·소장 등의 이식을 기다리고 있다. 그렇지만 2023년 장기 등 이식 건수는 5929건에 불과하다. 이 때문에 장기이식 대기 중 사망하는 이들도 매년 약 2900명에 이르는 것으로 알려졌다. 미국의 경우에도 매일 평균 17명이 장기이식을 기다리다 사망한다고 한다. 동물의 장기를 사람에게 이식한다는 부분에서 정서적 거부감이 여전한 것도 사실이지만, 과학자들이 이종이식 연구에 관심을 갖는 것도 이런 이유에서다. 실제로 돼지의 심장, 신장, 폐 등 장기를 사람에게 이식하는 시도는 많았지만 이식 후 몇 달 만에 사망하는 경우가 대부분이었다. 사망 원인이 원래 갖고 있던 질병 때문인지, 이식받은 장기 때문인지는 명확하지 않은 경우가 많다. 이 때문에 이종 장기를 이식했을 때 나타나는 인체 반응을 파악하는 것이 필요하다. 이런 상황에서 중국 제4군의과대, 4군의과대 부설 시징병원 공동 연구팀은 최초로 유전자 변형 돼지의 간을 뇌사 진단을 받은 사람에게 이식한 뒤 10일 동안 임상 시험한 결과를 과학 저널 ‘네이처’ 3월 27일 자에 발표했다. 이종 장기 이식에 주로 돼지 장기를 사용하는 이유는 사람의 장기와 크기, 기능, 생리적 특성이 가장 유사해 이식 후 거부 반응 위험을 줄이기 쉽고 돼지의 번식력이 좋아 장기를 쉽게 공급할 수 있기 때문이다. 간 이식은 말기 간 질환에 가장 효과적인 치료법으로 알려졌지만 기증 사례가 적어 실제 이식까지 이어지기는 쉽지 않다. 게다가 간 이식 수술은 많은 혈관을 연결해야 하고 환자의 상태가 좋지 않은 상황에서 진행되기 때문에 수술 과정에서 다량의 출혈이 발생할 수 있는 만큼 수술 합병증도 고려해야 한다. 다행히 최근에는 유전자가위 같은 유전자 편집 기술의 발전으로 돼지 장기를 수정해 거부 반응의 위험을 줄이고 이식받는 사람의 인체와 호환성을 높이는 것이 가능해졌다. 연구팀은 병원 윤리위원회의 엄격한 감독 아래 소형 바마 돼지의 간을 뇌사 판정을 받은 사람에게 이식하는 임상 시험을 했다. 이식 전 연구팀은 유전자 편집을 통해 이식 후 거부 반응을 일으키는 유전자를 제거하고 호환성을 촉진하기 위해 인간 유전자를 삽입했다. 이식 후 10일 동안 간 기능, 혈류, 면역 및 염증 반응을 정밀 점검했다. 그 결과 이식된 돼지 간은 정상적으로 담즙과 알부민을 생성했으며 안정적 혈류를 유지했고 거부 반응의 징후를 보이지 않았다. 면역 반응은 면역 억제제를 통해 조절됐다. 커펑더우 제4군의과대 교수(간 이식학)는 “이번 연구 결과는 유전자 편집 돼지 간이 인체에서 정상적으로 기능할 수 있다는 점을 보여 준다”며 “다만 이식 후 얼마나 정상적으로 기능할지 확실하지 않은 만큼 인간 기증자를 기다리는 동안 간부전 환자들에게 임시로 이식하는 일종의 ‘브리지 요법’으로 활용될 가능성은 충분하다”고 설명했다.

도널드 트럼프 미국 대통령은 다음달 2일 대미 관세율과 비관세장벽 등을 고려해 ‘상호관세’를 발표할 예정이다. 미무역대표부(USTR)는 이에 앞서 자국 업계 등 이해당사자로부터 부당하다고 느끼는 무역 상대국의 제도와 관행 등에 대한 의견을 받고 있다. 모인 의견 중에는 과한 요청도 있지만 국내에서 개정 요구가 나왔던 내용도 있다. 미국 상공회의소는 최고경영자(CEO)에 대한 과도하거나 불공정한 형사처벌을 문제 삼았다. “CEO들이 세관 신고 오류, 근로기준법 위반 등의 사유로 종종 형사 기소를 받았고 출국금지나 징역형 또는 추방 등을 당해 왔다”고 밝혔다. “다른 선진국에서 이런 위반은 오직 민사의 문제이고 개인보다 법인을 겨냥하지만 한국에서는 법적 조치가 자주 정치적 동기에 의해 추진된다”고도 지적했다. 기획재정부 등이 참여한 ‘경제 형벌 규정 개선 태스크포스(TF)’가 2023년 조사한 결과 414개 경제 관련 법률에서 형벌 규정은 5886개였다. 근로기준법에 따라 주52시간을 위반한 사업주는 2년 이하의 징역 또는 2000만원 이하의 벌금형을 받는다. 직장 내 괴롭힘 발생 시 조치를 위반한 사업주는 3년 이하의 징역 또는 3000만원 이하의 벌금에 처한다. 가해자에 대한 형벌 규정은 없다. 국내 기업 경영진들은 “교도소 담장 위를 걷는 기분”이라고 토로한다. 결코 과장이 아니다. 주한미국상공회의소(암참) 등 주한 외국기업단체들은 이런 까닭에 한국 지사장을 꺼린다. 이사의 충실의무를 주주로까지 확대한 상법 개정안은 배임죄 논란을 더욱 키웠다. 특정경제가중처벌법(특경법)의 가중처벌 기준은 1990년에 정해진 5억원 이상이며 최소 3년 이상 징역형만 있다. 미국·영국은 배임죄가 아닌 민사소송이나 사기죄로 처벌한다. 주요 선진국들은 경영판단원칙을 인정하지만 우리 대법원은 이에 소극적이다. 우리나라의 농산물 위생 검역 제도도 주요 비관세 장벽으로 꼽힌다. 미국 정부는 1992년 자국 사과에 대한 수입위험분석을 신청했는데 현재까지도 여전히 8단계 중 2단계(수입위험분석 착수)에 머물러 있다. 지난 1월 충북 충주시는 2024년산 사과 5t을 미국에 수출하기 위해 선적했다는 보도자료를 냈다. 2011년부터 13번째라고 한다. 수출물량은 교육받은 농가와 100% 계약재배로 확보한다. 지난해 ‘금사과’ 파동 당시 사과 수입 요구가 불거졌다. 수출은 하지만 수입은 할 수 없다는 논리가 미국에 먹힐지 의문이다. 유전자변형생물체(LMO) 승인 절차도 까다롭다고 지적된다. 이 중 유전자가위를 이용한 유전자교정생물체(GEO)가 문제다. 유전자가위는 DNA에서 특정 유전자를 정교하게 잘라낼 수 있는 수준(크리스퍼캐스9)까지 발달했다. GEO 농작물은 전통 육종 방식과 비슷하고 자연적 돌연변이 수준의 안전성을 갖췄다고 평가된다. 코스닥 상장사 툴젠이 관련 특허를 갖고 있다. 우리 정부는 2022년 유전자가위 등 신기술을 이용해 자연적 돌연변이 수준의 안전성을 갖춘 경우 위해성 심사 등을 면제하는 법을 발의했다. 21대 국회 임기 만료로 폐기됐다. 국민의힘 최수진 의원 등은 지난해 9월 GEO 규제를 완화하는 법을 발의했다. 미국의 감자기업 심플로트는 2018년 유전공학기술로 갈변 현상을 줄인 감자의 수입허가를 신청했다. LMO 수입은 인체 및 환경에 미치는 영향 등에 대해 관련 기관의 심사를 거쳐 결정된다. 환경부, 해양수산부에 이어 농촌진흥청이 지난달 이 감자에 대해 수입적합 판정을 내렸다. 7년 만이다. 이제 식품의약품안전처 심사만 남았다. 세계적 기준에 맞춰 국내 규제를 정비해야 한다. 기후변화로 재해는 빈발하고 각종 기술은 발전하고 있다. 식량안보를 위한 농업보호와 별개로 기후 영향을 적게 받는 신품종 개발과 스마트팜 육성에 주력해야 할 때다. 농촌의 고령화로 개인 중심의 소규모 농업이 아닌 기업형 농업으로도 변해야 한다. 기업인들이 ‘교도소 담장’에서 내려와 서류 작업이 아닌 성장 동력 발굴에 매진하게 해야 한다. 고의에 따른 피해는 엄벌하되 실수에 따른 피해는 피해자의 경제적 이익 배상에 주력하도록 하자. 그래야 0%대로 떨어지고 있는 잠재성장률 추락을 늦출 수 있다. 전경하 논설위원