그리스 로마 신화-올림포스 가디언(28일 개봉) 장르/예매율 애니메이션/0.33%(전체) 감독/배우는 김준 어떤 줄거리 동명 베스트셀러 만화 원작 국산 애니메이션. 이래서 좋아 아이들 눈높이에 딱 맞는 ‘교양’애니메이션. 이래서 별로 성인들에게는 단조로울 듯. 홈피 반응은 “책과는 또 다른 재미” 친절한 금자씨(29일 개봉) 장르/예매율 스릴러/81.38%(18세) 감독/배우는 박찬욱/이영애·최민식·오달수 어떤 줄거리 13년 억울한 옥살이, 처절한 여인의 복수 이래서 좋아 비틀린 이영애를 언제 또 볼 수 있을까? 이래서 별로 여배우에게 더 친절한 ‘박찬욱표’ 스릴러 홈피 반응은 “…” 아일랜드 장르/예매율 SF스릴러/9.07%(12세) 감독/배우는 마이클 베이/이완 맥그리거·숀 빈 어떤 줄거리 복제인간들의 ‘시스템 탈출기’ 이래서 좋아 화려한 액션이 균형있게 녹아든 SF. 이래서 별로 윤리적 메시지가 생각보다는 약한 점. 홈피 반응은 “재미도 있고 생각도 하게 되는 영화” 로봇(28일 개봉) 장르/예매율 애니메이션/4.48%(전체) 감독/배우는 크리스 지/이완 맥그리거·할리 베리 어떤 줄거리 시골뜨기 로봇 로드니의 좌충우돌 모험담. 이래서 좋아 로봇들이 쉼없는 빚는 유머와 풍자. 이래서 별로 중간중간 끼어든 ‘성인용’음악. 홈피 반응은 “영상미, 내용 모두를 만족시키는 가족영화” 우주전쟁 장르/예매율 SF스릴러/0.24%(12세) 감독/배우는 스티븐 스필버그/톰 크루즈·다고타 패닝 어떤 줄거리 외계인의 공격에 맞서 딸을 지키는 아버지. 이래서 좋아 광선 쏘는 세발 괴물, 엄청난 스케일의 화면. 이래서 별로 스필버그의 천재적 감각은 어디로? 홈피 반응은 “기존 재난영화들보다 스케일은 한수 위” 마다가스카 장르/예매율 애니메이션/1.86%(전체) 감독/배우는 에릭 다넬·톰 맥그라스/벤 스틸러·크리스 락 어떤 줄거리 ‘뉴요커’ 동물 친구, 마다가스카에 떨어지다. 이래서 좋아 발랄한 동물 캐릭터들, 절묘한 패러디와 유머. 이래서 별로 후반부로 갈수록 떨어지는 흡인력. 홈피 반응은 “빈약한 스토리…‘2% 부족한 느낌’” 스텔스(28일 개봉) 장르/예매율 액션스릴러/2.54%(12세) 감독/배우는 롭 코헨/제이미 폭스·조쉬 루카스·샘 섀퍼드 어떤 줄거리 무인 전폭기, 통제불능의 상황을 만들다. 이래서 좋아 컴퓨터 게임을 즐기듯 속도감 만점. 이래서 별로 배우들이 아무래도 약하네∼ 홈피 반응은 “고공비행의 아찔함에 온몸이 전율”

2차대전 중이던 1942년의 추운 겨울. 젊은 여자가 자전거를 타고 한 농가에 다다랐다. 그녀는 아이들을 위해 계란을 살 수 없냐고 물었고, 특히 영양가가 많다는 이유로 수정란을 원했다. 그녀는 독신이였고, 물론 아이도 없었다. 수정란이 든 바구니를 들고 집으로 돌아간 그녀는 실험도구를 가지고 작업을 시작했다. 계란 속에서 닭의 배아를 채취했다. 이 젊은 여자가 30대의 리타 레비-몬탈치니다. 의사이자 신경과학자인 그녀는 몇십년 후 수천 시간 동안 닭의 배아를 관찰, 신경 세포 형성 매커니즘에 관한 연구를 인정 받아 노벨 의학상을 수상했다. ●생명체 연구의 파트너인 실험실의 동물들생쥐, 인간 게놈을 구하러 가다(카트린 부스케 지음, 심영섭 옮김, 시아출판사 펴냄)에서 저자는 실험실의 동물들을 인간 게놈 프로젝트에서 세포의 연구까지 현대 생물학을 발전 시킨 공로자라고 말한다. 과학의 발전을 위해 초파리는 눈의 색깔을 바꾸었고, 개구리는 바지를 입었고, 생쥐는 그들의 유전자를 경매에 부쳤다. 집쥐는 미로를 헤맸고, 닭은 메추라기처럼 노래를 불렀다. 이들의 과학 경력을 보면 발톱 개구리와 닭의 근속 연수는 약 3세기이고, 생쥐는 퇴직 나이보다 두배나 더 일했으며 노랑초파리는 100년에 이른다. 이들은 과학 발전을 위해 몸을 바쳤을 뿐 아니라 과학자들이 생명에 관한 지식을 구축하는데 필요한 논쟁, 가설, 이론을 고안하도록 했다. ●인간 게놈을 밝힌 생쥐 2차대전 이후 기상천외한 돌연변이를 가진 새로운 생쥐들이 탄생했다. 비만 쥐, 털이 전혀 없는 누드 쥐, 난쟁이 쥐 등 종류가 다양하다. 유전공학은 생쥐가 비약적으로 발전할 기회를 제공했다. 배아에 성장 호르몬이 주입된 생쥐는 보통쥐의 두배나 큰 슈퍼 마우스. 이처럼 생쥐를 통해 유전자 조작이 성공하자 인간 질병의 모델로서 생쥐의 열풍이 불었다. 특히 인간 유전자와 비슷한 쥐의 유전자가 분리되고 복제됨에 따라 생쥐의 게놈을 해독하는 일은 매우 중요하게 됐다. 연구 결과 인간과 생쥐 유전자의 90%이상이 유사한 위치에 자리 잡고 있고, 약 80%는 동일한 유전자다. 쥐는 우리와 공동의 조상을 가진 사촌인 셈이다. 인간에 의해 태어나 인류를 위해 생을 마감하는 실험실의 동물들. 그들의 생명과 권리에 대한 문제는 아직 풀리지 않은 인류의 숙제이다.1만 2000원 최광숙기자 bori@seoul.co.kr

생명복제의 일부인 줄기세포 연구가 우리나라를 비롯한 전 세계 불치·난치병 환자들에게 구체적인 희망이 되고 있다. 그러나 많은 사람들은 황우석 박사의 연구 성과가 공개되면서 처음 접하게 된 줄기세포 연구 등 생명복제 기술이 실질적으로 질병 치료에 어떻게 기여할지에 대해서는 잘 모르고 있다. 다시 말해 지금의 기대는 막연한 것이다. 이런 궁금증에 답하기 위해 황우석 교수의 강연 내용을 토대로 향후 10년을 전후해 줄기세포 연구를 포함한 생명복제 기술이 인류에게 안겨줄 희망의 근거와 분야별 연구의 진척도를 살펴본다. ●동물의 번식과 개량 유전적 진보를 얘기하려면 개체를 대량으로 번식시키는 기술이 전제돼야 한다. 젖소의 경우 형질이 우수한 젖소를 번식에 이용하기 위해서는 동일한 개체를 대상으로 여러 대(代)를 거듭해 질병 감수성 등 특성 형질을 정확하게 파악해야 우량형질 발굴 및 보존이 가능하게 된다. 이런 방식으로 많은 가축 중에서 우량종을 가려낸 뒤 복제를 통해 능력 개량을 이룬다면 축산업의 생산성은 획기적으로 향상될 것이다. 이 같은 복제기술의 실용화는 3∼5년 후면 적용이 가능할 것이다. ●치료용 단백질 생산 질병 치료에 매우 중요한 치료용 단백질은 공급량이 태부족해 값이 비싸다. 이 때문에 일부에서는 혈액을 정제해 추출하기도 하나 역시 고비용과 2차 감염이 문제다. 이런 단백질을 형질전환 동물의 젖이나 오줌, 혈액에서 대량으로 얻을 수 있게 되는데, 여기에 적용되는 기술이 바로 체세포 핵이식 기술이다. 이 기술을 활용하면 단기간에 원하는 복제동물 실험군 확보가 가능해 치료용 단백질의 생산량을 획기적으로 늘릴 수 있게 된다. 예컨대 세계적으로 화상이나 창상 치유에 연간 600t이나 소요되는 인간 혈청알부민의 경우 유전자적중(gene targeting) 기술을 활용하면 얼마든지 대량생산이 가능하다. 이 기술은 미국, 영국 등지에서 일부 성공사례가 발표됐으며, 국내에서도 10년 이내에 산업화가 가능할 전망이다. ●특정 영양물질 생산 송아지에게는 이상적인 우유지만 인간에게는 모유보다 못하다. 이런 우유의 성분을 인간에게 적합하게 바꿀 수 있을까? 체세포 핵이식 기술과 유전자 적중기술은 이런 기대를 현실로 바꿀 수 있다. 우유를 개별 소비자군이 필요로 하는 영양상태로 바꿔 생산하는 것. 예컨대 우유의 특정 단백질에 면역반응을 보이거나 락토오스 같은 성분을 분해하지 못하는 사람에게는 이런 성분을 제거한 우유를 생산, 제공하게 되는 것이다. 이 역할은 형질전환 복제 젖소가 맡게 되는데, 역시 향후 10년 이내에 실용화될 것으로 보고 있다. ●장기이식용 동물 생산 심장, 안구 등 절대적으로 부족한 장기가 안정적으로 공급되려면 지금의 기증에만 의존해서는 안 된다. 그러기 위해서는 인공 장기의 개발과 형질전환 기법에 의한 장기제공용 동물의 생산, 줄기세포 및 조직공학적 접근 등이 필수불가결하다. 특히 형질전환 동물에 의한 인간 장기의 대량생산은 면역 거부반응, 종(種)특이성, 미생물학적 감염 위험성 등의 난제가 있지만 이런 문제를 형질전환 및 체세포 복제술로 극복하려는 시도가 현재 진행되고 있다. 동물에서 인간의 장기를 얻기 위해서는 동물과 인간 장기의 해부학적 유사성, 생리학적 적합성 및 대량 생산 등의 조건이 충족되어야 하는데 여기에 부합하는 동물이 바로 돼지다. 돼지는 인간과 면역체계가 다르고, 병원성 미생물의 전파 가능성도 있어 당장 실용화하기는 어렵지만 돼지의 세포에서 인간에게 이식했을 때 나타날 수 있는 거부반응 유전자를 제거한 뒤 이를 복제하고, 여기에 미생물을 통제할 수 있는 사육시스템을 적용한다면 머잖아 인간이 필요로 하는 장기를 제공할 돼지를 생산할 수 있을 것으로 보인다. ●세포 및 유전자 치료(줄기세포 치료) 백혈병, 파킨슨병, 당뇨병 등 세포성 질병에 세포이식치료가 시도되고 있으나 아직은 면역 거부반응이라는 문제를 피할 수 없다. 이 경우 환자 자신의 세포를 채취해 이를 원하는 치료용 세포로 만들어 이용한다면 치료효과는 훨씬 좋을 것이다. 여기에 적용되는 기술이 바로 인간배아 복제술이다. 그러나 아쉽게도 아직까지 난자를 이용하지 않고는 세포를 역분화시키는 방법이 없다는 점이 문제다. 체세포 복제에 의한 배아 줄기세포 확립은 아직 세계적으로 성공 사례가 없다. 황우석 박사의 연구가 주목받는 것은 체세포 복제에 의한 배아 줄기세포 확립을 겨냥한 연구를 통해 그 직전 단계인 배반포 배양까지 성공했다는 점 때문이다. 이 기술이 현실화되면 여기에서 얻어지는 난치·불치병 치료 효과는 그 범위조차 가늠하기 어려울 정도로 클 것이라는 게 의학계의 보편적인 시각이다. ■ 도움말 : 황우석 서울대 석좌교수 심재억기자 jeshim@seoul.co.kr

서울대 황우석 교수팀은 난치병 환자의 치료용 배아줄기세포 배양에 성공해 국내에는 ‘황우석 신드롬’을, 국제적으로는 ‘황우석 쇼크’를 불러왔다. 이같은 연구성과는 연구진 100여명의 ‘톱니바퀴 조직력’이 있었기에 가능했다고 해도 과언이 아니다. 황 교수를 총사령관으로 하는 ‘황우석 사단’의 면모를 들여다본다. ●한명만 없어도 ‘이빨빠진 톱니’ 서울대 관악캠퍼스 85동 황 교수의 수의학과 수의생물공학연구실에는 교수 3명, 박사후연구원 4명, 박사과정 26명, 석사과정 14명, 연구원 13명 등 모두 60명이 연구하고 있다.‘직할 부대’인 이들이 황우석 사단의 핵심이다. 이중 수의학과 이병천 교수와 농생명공학부 이창규 교수는 광우병 내성소 등 질병저항동물 생산과 이종간 장기이식 분야를, 수의학과 강성근 교수는 줄기세포 분야를 각각 이끌고 있다. 대학원생 때부터 황 교수와 인연을 맺은 이병천 교수는 국내 최초 시험관 송아지(1993년), 할구복제를 이용한 복제송아지(1997년), 국내 최초 체세포복제 송아지 ‘영롱이’(1999년) 등을 탄생시키는 데 결정적인 역할을 했다. 현재 연구실의 살림도 꾸려나가고 있다. 강 교수는 지난 2002년 황 교수팀에 합류한 뒤 특정 형질을 갖는 동물을 만드는 데 주력했다. 이창규 교수와 더불어 DNA에 있는 특정 유전자를 제거하는 ‘녹아웃 기법’의 권위자인 강 교수는 세계 최초 광우병 내성 복제소와 장기이식용 무균돼지를 잇따라 생산해냈다. 일선 연구원들은 팀을 이뤄 서울 송파구 가락동과 경기도 안양·이천 등의 도축장에서 하루 두차례씩 소나 돼지의 난소를 채집하는 일부터 난자분리, 체세포 핵이식, 배아복제 등 고난도작업을 해내고 있다. 박사과정 김수씨는 난자 세포막에 구멍을 뚫고 핵을 짜내는 방법을 처음으로 개발, 줄기세포 배양에 결정적인 기여를 했다. 또 줄기세포팀 권대기·박선우·권희선 연구원 등도 빼놓을 수 없는 공로자들이다. 특히 교육인적자원부는 지난 5월말 연구실의 줄기세포·바이오장기·질환내성동물연구팀에 교수급 전문인력 1명씩 모두 3명을 특별 배정했다. 이들에 대한 공개모집이 시작될 경우 치열한 경쟁이 예상된다. ●국내 전문가,‘주연에서 조연으로’ 황 교수팀에는 학계와 병원 등의 임상 및 세포생리학 전문가들로 구성된 ‘외인 부대’도 참여하고 있다. 면역학 분야 국내 권위자인 서울대병원 신장내과 안규리 교수는 지난 2002년 황 교수팀에 합류, 줄기세포의 면역 거부반응을 점검하는 등 장기이식 연구에 몸담고 있다. 안 교수는 특히 황 교수팀의 ‘대변인’ 역할도 맡고 있으며 앞으로 줄기세포에 대한 영장류 이식실험을 이끌 예정이다. 배아줄기세포 연구의 숨은 공로자인 서울대병원 산부인과 문신용 교수는 연구팀을 조정, 관리한다. 미즈메디병원 노성일 이사장과 김선종 박사, 한양대병원 황정혜 교수 등은 산부인과 전문의로서 불임치료를 통해 얻은 줄기세포 추출에 관한 노하우를 전수하고 있다. 서울 서초동 한나산부인과 장상식·구정진 원장팀은 난자 다루는 기술이 뛰어난 것으로 정평이 나있다. 특히 “내년 하반기쯤 1막이 끝나고 2막이 시작될 것”이라는 황 교수의 표현처럼 연구가 진전을 보이면서 ‘뜨는 별’이 속속 등장할 전망이다. 한양대병원 해부세포생물학실 윤현수 교수, 고려대 생명유전공학부 김종훈 교수 등은 줄기세포 분화 및 배양 연구에 관여하고 있는 만큼 앞으로 배아줄기세포를 원하는 세포로 배양·분화시키는 데 핵심적인 역할을 맡게 된다. 이어 황 교수의 ‘싱크탱크’ 역할을 담당하는 가톨릭의대 신경외과 전신수 교수, 한양대병원 정형외과 박예수 교수, 서울대병원 신경외과 왕규창·백선하 교수, 흉부외과 김영태·이정렬 교수, 신경과 윤병우 교수 등도 해당 임상분야에서 실력을 인정받고 있어 향후 연구에서 두각을 나타낼 것으로 보인다. ●줄기세포 연구의 중심은 한국 황 교수는 앞으로 국제적인 공동연구를 확대해 나간다는 구상이어서 ‘해외 사단’에도 관심이 쏠리고 있다. 우선 원숭이 복제 전문가 미국 피츠버그대 제럴드 섀튼 교수와 복제양 ‘돌리’의 아버지 영국 로슬린 연구소 이언 윌머트 박사를 꼽을 수 있다. 섀튼 교수는 지난 2003년 “영장류에서는 체세포복제배아를 만들 수 없다.”는 논문을 발표했으나 황 교수가 이같은 가설을 뒤집으면서 경쟁관계에서 협력관계로 돌아섰다. 현재 황 교수는 섀튼 교수 연구실에 연구원을 파견, 원숭이 복제 및 영장류 체세포 복제배아와 관련된 공동연구를 벌이고 있다. 또 윌머트 박사도 지난 4월 한국을 방문해 황 교수에게 공동연구를 제의했으며 오는 10월쯤 공동연구협정을 맺고 난치병인 루게릭병 치료에 도전한다. 또 미국 하버드대학과 뉴욕 슬로언&캐터링 암연구센터, 영국 케임브리지대학, 일본 쓰쿠바대학 등 이른바 과학 선진국들의 내로라하는 연구진들이 황 교수팀에 ‘러브콜’을 보내고 있다. 아울러 황 교수가 연내 설립 의사를 밝힌 ‘세계줄기세포은행’이 가시화될 경우 현재 배아줄기세포은행을 운영하고 있는 영국과 미국 등 해외 기관과의 연계도 자연스럽게 이뤄질 전망이다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

기원전 3세기 모든 길이 로마로 통했다면,21세기 줄기세포·장기이식·질병저항동물 등 생명공학 연구는 한국으로 집중되고 있다.‘바이오 신화’를 준비하는 서울대 황우석 교수팀이 흘리는 땀방울 하나하나가 결실을 맺어 성과로 이어지고 있다. 특히 ‘세계 최초’라는 수식어가 붙는 황 교수팀의 연구성과는 최근 국내 기업에서 경영 전략으로 떠오른 ‘블루오션’(남들이 도전하지 못한 새로운 영역을 개척, 성공한다는 개념)과도 일맥상통한다. ●배아줄기세포,‘병든 세포를 새 세포로’ 황 교수팀은 지난 5월 세계 최초로 난치병 환자의 체세포 복제를 통해 치료용 배아줄기세포를 만드는 데 성공, 질병치료의 ‘신천지’를 열었다. 줄기세포는 포플러나무의 가지를 꺾어 흙에 심으면 뿌리가 내리듯이 신체 특정 부위에 이식하면 그에 걸맞은 새롭고 건강한 조직이나 장기로 발전할 수 있다. 즉 줄기세포는 피부와 각막, 근육, 뼈, 호흡기 등으로 분화할 수 있어 파킨슨병, 뇌졸중, 치매, 뇌척수손상, 관절염, 당뇨병 등 난치·불치병을 치료할 수 있는 ‘현대판 불로초’인 셈이다. 황 교수팀은 이미 지난해 2월 인간 체세포 복제를 통해 배아줄기세포를 만들었다. 당시에는 건강한 여성의 난자(생식세포)에서 핵을 제거한 뒤 이 여성의 체세포에서 추출한 핵을 이식해 배아줄기세포를 배양했다. 그러나 올해는 난자 기증자와 체세포 핵 추출자를 다르게 했으며, 특히 소아당뇨병환자 등 실제 난치병 환자의 체세포도 이용했다. 이를 통해 면역거부반응 문제를 해소했으며, 질병 치료의 폭도 넓혔다. 이제 남은 과제는 배아줄기세포가 췌장세포나 신경세포 등 원하는 방향으로 분화되는지, 분화과정에서 유해물질이 나오는지 등을 검증해야 한다. 또 배아줄기세포 배양에 반드시 필요한 여성 난자에서 유전자 일부가 섞여들어갈 수 있는 가능성도 차단해야 한다. 이같은 검증과정이 완료되면 원숭이 등 영장류를 대상으로 동물실험을 거치게 되며, 이를 통해 효능과 안전성을 입증받게 된다. ●장기이식용 무균돼지,‘차세대 히트상품’ 장기 이식을 원하는 환자들은 많지만 대부분의 장기를 뇌사자나 한정된 장기 기증자에게 의존하고 있어 공급이 턱없이 부족한 실정이다. 여기에 동물을 이용한 이종간 장기이식의 필요성이 있다. 특히 돼지는 인간의 장기와 생리적으로 가장 흡사한 데다 무균 상태로 사육·번식이 가능하다. 일반 돼지의 장기를 인간에게 이식할 경우 레트로 바이러스 등 병원균에 의한 감염이나 인체의 면역시스템이 이식된 장기를 받아들이지 않는 거부반응이 생길 수 있다. 황 교수팀의 장기이식용 무균돼지는 미국 시카고대 의대 김윤범 교수로부터 30년 이상 무균 상태를 유지해 온 무균돼지를 기증받아 지난 2003년 체세포 복제방식을 통해 생산한 것이다. 특히 장기를 사람에게 이식해도 거부반응이 없도록 ‘인간면역유전자’(hDAF)가 포함돼 있어 외국 연구팀은 마리당 10억원을 주겠다고 할 만큼 값어치가 크다. 하지만 무균돼지의 장기를 사람에게 이식하기 위해서는 각종 면역거부반응을 없애는 것이 최대 걸림돌이다. 황 교수팀이 수시간에서 수일내에 발생하는 급성 면역거부반응은 이미 해결했지만, 몇 달 또는 몇 년에 걸쳐 나타나는 만성 면역거부반응은 여전히 풀어야 할 숙제로 남아 있다. 조만간 황 교수팀은 무균돼지에게서 추출한 인슐린을 분비하는 췌도세포를 당뇨병에 걸린 원숭이에 이식하는 실험에 착수한다는 방침이다. 이어 심장, 신장, 폐, 간 등에 대한 원숭이 이식실험을 통해 안전성과 효능을 검증한 뒤 사람에게 쓸 수 있도록 할 계획이다. ●광우병 내성소는 ‘블루오션’ 지난 2003년 11월 경기도 이천시 장호원 목장에서 세계 최초로 광우병 내성 복제소 네마리가 황 교수팀에 의해 태어났다. 광우병은 소의 뇌세포가 죽어 스펀지처럼 구멍이 뚫리는 질환으로 이 병에 걸린 쇠고기를 먹은 사람도 비슷한 증상을 보이는 크로이츠펠트야코프병이 생기는 것으로 추정된다. 광우병은 뇌세포내 ‘프리온’이라는 단백질이 비정상적인 구조로 변해 발생한다고 알려져 있지만, 프리온의 기능은 아직 밝혀지지 않았다. 이에 따라 황 교수팀은 광우병을 일으키지 않도록 조작한 프리온 유전자를 포함한 체세포핵을 소의 난자 핵과 바꿔넣은 뒤 이를 대리모의 자궁에 착상시켜 광우병 내성소를 탄생시켰다. 특히 황 교수팀은 최근 광우병 내성소 네 마리 가운데 한 마리를 일본 쓰쿠바대학 동물위생고도연구시설로 보냈다. 실용화에 앞서 실제로 광우병에 내성이 있는지, 사람에게 해가 없는지 등을 검증하기 위해서다. 일본에서 검증을 마치고 광우병에 걸리지 않는 복제소를 생산하면 사람들이 광우병 걱정없이 쇠고기를 마음껏 먹을 수 있는 날이 올 것으로 기대된다. 물론 황 교수팀은 복제기술을 이미 국제특허로 출원한 상태여서 수십조원 규모의 관련 세계시장을 선점할 수 있을 것으로 예측된다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

2004년 미국 대선을 앞두고 줄기세포연구가 논쟁거리가 됐다. 알츠하이머로 숨진 레이건 전 대통령의 부인 낸시 레이건 여사가 줄기세포 연구에 반대하는 부시를 공격한 것이다. 멀지 않은 장래에 난치병을 고쳐줄 것으로 기대되는 줄기세포 연구는 반면에 배아 파괴와 인간복제를 둘러싸고 인간의 존엄성 훼손 논란을 부른다. 종교계에서는 배아를 폐기하는 것은 생명을 앗는 것이라고 주장한다. 그러나 과학자들은 난치병 환자들의 인권도 중요하기 때문에 인간배아 복제는 허용돼야 한다고 맞선다. 수정 14일 이전의 배아는 인간이 아니기 때문에 연구 대상으로 삼아도 문제가 없다는 논리를 내세운다. ●논의의 시발 배아줄기세포 연구는 질병 치료를 위한 것이다. 심장병·알츠하이머병·암·파킨슨씨병 등 난치병이 발생한 조직을 재생하거나 대체하는 것이다. 그러나 이를 얻으려면 배아 또는 난자를 희생시키지 않을 수 없다. 살아 있는 생명을 살리기 위해 태어날 생명을 죽이는 것이 옳은 일일까. 이런 점을 놓고 과학자들과 종교계, 윤리학자들이 치열한 논쟁을 벌이고 있다. 배아줄기세포를 이용한 치료법의 개발은 천문학적인 상업적 이익을 수반한다.‘사이언스’에 따르면 전세계 줄기세포 치료 규모는 연간 3000억달러를 웃돈다고 한다. 생명을 파괴하는 대가로 거금을 버는 상업주의가 윤리적으로 정당할까. ●생명공학과 윤리 생명공학의 발전으로 시험관 아기와 복제 동물을 거쳐 마침내 인간도 복제할 수 있는 단계까지 이르렀다. 이런 성과들은 의학적 가치를 갖고 있겠지만 윤리적 문제를 제기한다. 나아가 생태계를 파괴하는 심각한 해악을 부를 수도 있다. 인간배아를 마음대로 파괴하고 조작하는 행위는 인간의 존엄성을 해치는 일이다. 유전자 조작은 지구의 생태계 질서를 뒤흔들 수도 있다. 인간이 복제된다면 전통적인 가족관계는 파괴되고 정체성 혼란을 초래할 것이다. 의료적 가치가 아무리 크더라도 인간생명이나 인류 사회에 해악을 끼치는 것은 용납할 수 없는 일이다. 인간이 만들어낸 과학이 인간의 존엄성을 부정하거나 위협해서도 안되고 소수 특정인들을 위해 힘없는 다수가 희생되어서는 곤란하다. 줄기세포 치료를 받는 데 엄청난 돈이 든다면 일부 부유층만 수혜자가 될 것은 뻔한 일이다. 그러나 모든 생명실험을 비윤리적으로 몰아세울 수도 없다. 유전자를 조작해 유전자 이상의 불치병 환자를 살리는 일, 배아줄기세포를 이식해 죽어가는 생명을 살리는 일은 악이 아니라 선이라고 할 수 있을 것이다. 이 때문에 일부 과학자들은 손실(costs)과 이득(benifits)을 견주어 판단해야 한다고 주장하기도 한다. ●배아복제 반대론 줄기세포 연구에 반대하는 사람들의 주장은 다음과 같다. 배아줄기세포 연구는 수정란을 파괴하는, 즉 생명을 파괴하는 비윤리적인 행위다. 수정후 14일 이전의, 착상이 안된 미성숙 수정란은 생명이 없다는 것은 잘못이다. 수정 직후부터 생명체로 보아야 한다. 배아복제 연구는 인간 복제로 연결될 수 있다. 복제인간을 만드는 과정에서 무수한 배아 파괴행위가 있게 된다. 인간의 존엄성은 무시되고 생명에 대한 경외심이 사라진다. 배아줄기세포 연구는 인간의 생명으로 돈을 버는 상업적 목적으로 이용될 가능성이 크다. 체세포 복제나 배아 복제는, 인간의 생명은 성관계를 통해 창조되어야 한다는 자연의 법칙을 어기는 것이다. 인위적인 생명창조는 가족관계를 붕괴시키는 반인륜적인 행위다. 생명복제 과정에서 예측하지 못한 돌연변이나 유전학적인 손상이 일어날 수 있다. ●종교적 관점 가톨릭적 관점에서는 생명복제를 하느님에 대한 도전으로 본다. 인간을 만들어 낸다는 것은 하나님의 영역을 인간이 침범하는 것이다. 생명은 하나님이 준 것이고 임의로 만들거나 거두어들일 수 없다. 인간 복제는 인간은 평등하다는 기본 인권을 위배하고 인간을 도구화하는 것이다. 생명 복제 실험은 창조주 하나님의 뜻에 어긋나는 생명 파괴의 행위다. 인간은 진정한 부모를 가질 권리가 있다. 실험으로 만들어질 수 있는 게 아니다. 과학적 유용성도 치료 목적이 아닌 한 정당화될 수 없다. ●배아복제 찬성론 찬성론은 다음과 같다. 생명발생의 과정을 연구함으로써 인간의 복지를 향상시킨다. 인간복제 기술은 인간을 영원히 젊게 만들 수 있는 방법이다. 성형, 재생의 길을 열어 난치병자나 사고의 희생자들을 회생시킬 수 있다. 다운증후군, 시력을 잃게 되는 데이섹스병을 치료하고 간과 신장을 교체할 수 있다. 백혈병이나 암을 정복하고 폐에 치명적인 낭포성 섬유증도 고칠 수 있다. 모자르트, 아인슈타인과 같은 인류사에서 특출한 사람들을 복제해 인류사회를 발전시키는데 도움을 얻을 수 있다. 윤리적 문제를 회피할 수 있는 대안이 성체줄기세포다. 장기이식을 거부반응 없이 할 수 있는 이점이 있다. 당뇨병, 화상, 대머리 등도 치료할 수 있다. ●생명윤리법의 내용, 각국의 입법례 생명윤리에 대한 논란이 확산되자 각국은 법률로 규제하려는 움직임을 보이고 있다. 배아 복제를 금지해야 한다는 미국 등 60여개국과, 연구치료 목적으로는 허용하자는 한국과 영국 등이 맞서 있다. 영국은 2000년 8월 의료 연구 목적에 한정된 인간배아 복제를 처음으로 허용했다. 미국 부시 행정부는 연방정부의 기금으로 치료용 배아복제연구를 지원하지 않도록 규정하고 있다. 우리나라는 ‘생명윤리 및 안전에 관한 법률’을 올 1월부터 시행하고 있다. 우선 인간복제를 목적으로 체세포 복제 배아를 자궁에 착상하는 행위를 금하고 있다. 임신 외의 목적으로 배아를 생성하는 행위, 매매 목적으로 정자 또는 난자를 제공하는 행위도 금지한다. 하지만 보존 기간이 경과된 잔여 배아를, 불임 치료법 개발을 위한 연구나 희귀·난치병의 치료를 위한 연구에 이용할 수 있도록 해 사실상 배아줄기세포 연구를 허용하고 있다. ●어떻게 볼 것인가 생명공학의 미래는 감히 예상하기 힘들다. 인간복제 다음에는 어떤 일들이 벌어질까. 언젠가는 모든 난치병과 노화를 정복해서 인간의 수명은 몇백년 이상으로 늘어나는 것은 아닐까. 생명공학의 발전 속도로만 본다면 불가능한 것도 아닐 것이다. 장기를 생산하는 공장이 만들어지고 수명을 연장해 주는 전문의들이 나타날지도 모른다. 이미 생명공학의 가치 창출 규모는 2010년 9000억달러에 이를 것이라는 예상이 있다. 늙지도 죽지도 않는 인간들이 즐비한 세상. 그것은 인간이 지구상에 출현한 이래 최대의 축복, 곧 유토피아라고 할 수 있을지도 모른다. 그러나 인간중심적인, 완벽한 인간을 만들기 위한 과학자들의 시도는 자연의 섭리를 거슬러 예측하지 못한 재앙들이 닥쳐 인류를 위협할지 알 수 없다. 병들지 않고 장수하는 인간을 위해 다른 인간의 존엄성을 해치면서 끊임없이 앞으로만 전진해 가는 과학의 오만이 인류의 파멸을 초래하지 않는다고 장담할 수 없다. 생명연구의 가치는 부정할 수 없다. 고통받는 난치병 환자들을 치유하고 인간의 수명을 늘리는 것은 국가적 이익과도 연관이 있다. 그러나 윤리적 규범과 자연의 원리를 벗어난 과학탐구는 제어되어야 한다. 인간은 자연의 한 부분이며 자연을 떠나서는 존재하지 못한다. 생명공학의 발전과 동시에 윤리적 규제도 강조돼야 할 것이다. 손성진 기자 sonsj@seoul.co.kr

배아줄기세포 연구의 세계적 권위자 황우석 서울대 석좌교수가 난치병 환자의 체세포에서 줄기세포를 배양하는 획기적인 연구성과를 내놓자 생명윤리 논쟁이 다시 불붙고 있다. 황 교수는 줄기세포 배양에 반대하고 있는 천주교 서울대교구장 정진석 대주교와 지난 달 15일 만났다.‘생명윤리’를 주제로 한 학계와 종교계의 첫 만남이다. 정 주교는 황 교수에게 “배아줄기세포 활용보다는 성체줄기세포를 이용하는 게 윤리·도덕적으로 낫다는 점을 유념해 달라.”고 말했다. 수정은 인간 생명의 시작인데 배아 파괴는 인간 파괴이며, 황 교수의 줄기세포를 인간배아로 보기 때문에 반대한다는 게 천주교측의 논리다. 그러나 황 교수는 “난치환자로부터 얻은 피부세포를 체세포 핵이식이라는 기술로 유도한 줄기세포는 수정의 과정을 일절 거치지 않았고 착상의 가능성이 전혀 없다고 정 주교에게 설명했다.●줄기세포란 무엇? 세포는 생물체를 구성하는 기본 단위다. 세포 기관 중 유전정보를 가진 중요한 기관이 핵이다. 핵에는 염색체가 있는데 염색체에는 유전정보를 가진 DNA가 들어 있다. 미토콘드리아라도 DNA를 가지고 있다. 세포는 체세포와 생식세포로 나눌 수 있다. 체세포는 우리 몸을 이루는 세포이고 정자와 난자가 생식세포다. 줄기세포(Stem Cell)는 간이나 심장 등 장기를 형성하기 직전 단계의 세포다. 커다란 나무줄기가 잔가지를 뻗어내듯이 몸을 구성하는 모든 세포로 분화될 수 있는 세포라는 뜻에서 줄기라는 이름이 붙었다. 정자와 난자가 만나면 수정란이 되는데 14일이 안된 배아기의 줄기세포를 배아줄기세포라고 한다. 이는 모든 신체 장기로 분화해 성장하는 ‘만능세포’다.1개의 세포에서 210종의 인체 세포로 분화할 수 있다. 뼈와 간·혈액 등 장기의 세포로 분화되기 직전의 원시세포는 성체줄기세포라 한다. 제대혈(탯줄 혈액)이나 어른의 골수와 혈액, 태반에 들어있다. 배아줄기세포와 달리 이미 성장한 조직에서 추출하기 때문에 윤리논쟁을 피할 수 있다. ●생식세포 복제, 체세포 복제 생식세포 복제란 난자와 정자가 결합된 수정란의 분할과정에 있는 난세포(할구)를 공여핵세포로 이용하는 복제방법이다. 현재 있는 생명체를 복제하는 것은 아니고 태어날 생명체를 복제하는 것이다. 수정란이 8세포로 분열하였을 때 세포를 감싸고 있는 막을 단백질 분해 효소로 녹여서 세포를 각각 분리한다. 분리된 세포를 핵을 제거한 다른 난자에 넣는 핵치환을 한다. 이렇게 해서 8개의 새 수정란을 얻어 염색체가 동일한 8개의 생물을 복제할 수 있다. 체세포 복제는 생식세포인 난자의 핵을 제거하고 피부 등 다른 체세포의 핵을 분리한 뒤 난자에 넣어 배양하는 방법으로 유전정보가 똑같은 생물로 복제할 수 있다. 복제 양 돌리를 탄생시킨 것이 이 방법이다. 체세포 복제 수정란을 배반포기 단계(보통 4∼5일)까지 배양, 세포덩어리를 떼어내 배아줄기세포를 얻을 수 있다. 사람의 복제수정란을 자궁에 이식하면 인간이 복제된다. 과학자들은 인간복제는 물론 허용해서는 안되지만 배아에서 배아줄기세포를 얻기 위한 치료용 인간 체세포복제(배아복제)는 허용되어야 한다고 주장한다. ●언제부터 인간인가 수정란은 두배수씩 세포분열을 해 둘, 넷, 여덟개로 세포가 늘어난다. 한번 더 분열을 해 16할구 세포가 되면 딸기 모양이 된다. 이때가 14일쯤 되는 시점으로 이후 각각의 세포는 구체적인 신체기관으로 성장하게 된다. 즉,14일이 안된 배아기의 만능세포가 줄기세포이어서 14일이 인간 개체인지 아닌지 구별하는 기준시점이 된다고 과학자들은 주장한다. 과학자들이 14일 이전 단계의 세포들을 조작해 원하는 장기로 발육시켜 치료에 이용할 수 있도록 허용돼야 한다고 요구한다. 그러나 가톨릭에서는 수정란은 수정된 즉시 한 영혼을 가진 생명으로서 태아로 간주한다.‘인간이 될 것은 이미 인간’이라는 논리다. 이것이 생명윤리 논쟁의 시발점이 되고 있다. ●복제와 줄기세포 연구과정 동물의 태아를 이용한 복제는 100여년 전으로 거슬러 올라간다.1902년 스위스의 스페만은 도롱뇽의 수정란이 두개의 세포로 분리되는 순간 갓난 아기의 머리카락으로 갈라놓아 유전적으로 똑같은 두 도롱뇽으로 길러냈다.50년 뒤인 1952년 미국의 브릭스와 킹이 개구리 수정난의 핵을 제거하고 개구리 태아에서 추출한 핵을 넣어 올챙이로 성장시켰다.1962년 영국의 거든은 개구리의 난자에서 핵을 제거하고 다른 올챙이 창자 세포의 핵을 이식해 다수의 복제 개구리를 만드는데 성공했다. 포유류가 아닌 동물에서 체세포복제에 성공한 첫 사례다. 포유류에서는 성공하지 못하다가 미세 조작 기술을 이용한 배아 세포의 분리, 핵 제거 및 치환 기술이 발달함에 따라 생식세포 복제가 가능해졌다. 수정란을 나눠 배양해 대리모의 자궁을 빌려 복제 동물을 출산하는 기술은 생쥐(1981년), 면양(1986년), 토끼(1988년), 소와 돼지(1989년) 등에서 성공했다. 1996년 7월 5일, 영국의 윌머트와 캠벨이 체세포 유전자를 이용해 복제양 돌리를 탄생시켰다. 세계 최초의 생식세포가 아닌 체세포를 이용한 포유동물 복제다. 윌머트 박사는 6년생 암 양의 유방 세포에서 핵을 꺼내 다른 양의 미 수정란에 있는 핵을 제거하고 그 자리에 넣었다. 이를 대리모의 자궁에 이식해 태어난 게 돌리다. 하지만 난자를 제공한 양과 체세포를 제공한 양이 달라 각기 다른 미토콘드리아 DNA가 혼합돼 엄밀한 의미의 ‘완전 복제’로 볼 수 없다. 이후 미국에서는 생쥐를, 일본과 뉴질랜드에서는 소를 복제했다. 우리나라 황우석 교수도 1999년 세계 5번째로 복제 송아지 영롱이를 탄생시켰다. 황 교수는 2002년에는 형질전환 복제돼지를 국내 최초로 탄생시켰고 2003년에는 ‘광우병에 걸리지 않는 소’를 세계 최초로 만들어냈다. 인간의 배아복제가 시도된 것은 1993년이다. 조지 워싱턴 대학의 홀 교수팀은 17개의 배자를 인공적인 방법을 사용하여 48개로 복제해 냈다.1998년 세계 최초로 위스콘신대 톰슨 박사팀이 인공수정을 하고 남은 배아에서, 존스홉킨스대의 기어하트 교수팀이 유산된 태아의 성체세포에서 각각 인간 배아줄기세포를 추출해 냈다. ●황우석 교수의 잇단 개가 2000년 8월 9일 황 교수는 한국인 남성에게서 채취한 체세포로 복제실험을 해 배반포 단계까지 배양하는데 성공, 세계 15개국에 국제특허를 출원했다. 황 교수는 2004년 2월 세계 최초로 수정되지 않은 여성의 난자에서 핵을 제거한 뒤 여성의 난자 주변에 붙어 있는 난구(卵丘)세포 핵을 옮겨 심는 방법으로 배아줄기세포를 얻는 데 성공했다. 이것은 미토콘드리아 DNA까지 동일한 완전복제다. 2005년 5월에는 척수신경 마비, 당뇨병, 면역 결핍 등의 질환이 있는 환자 11명에게서 피부세포를 떼어내 배아줄기세포를 만드는 데 성공했다. 어떤 여성이 제공한 난자에서 핵을 제거한 뒤 환자들의 피부세포 핵을 넣어 환자의 세포를 복제한 것이다. 언젠가 이렇게 만들어진 줄기세포를 당뇨병, 파킨슨씨병, 알츠하이머병 등을 앓고 있는 환자의 손상된 조직에 이식, 치료할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 손성진 기자 sonsj@seoul.co.kr

국내 연구팀이 닭의 품질개량은 물론 계란을 이용해 고가의 치료용 단백질을 대량생산할 수 있는 ‘역분화 줄기세포 배양기술’을 세계 처음으로 확립하는 데 성공했다. 서울대 식품동물생명공학부 한재용 교수팀과 아비코아생명공학연구소는 닭의 생식기에서 난자 또는 정자로 발전하는 원시생식세포를 채취, 체외에서 이를 줄기세포로 역분화시킨 다음 복제 닭을 생산할 수 있는 ‘역분화 줄기세포 생산기술’을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구결과는 줄기세포 분야 국제학술지인 ‘스템셀’(Stem Cell) 6월호에 실렸다. 이는 황우석 교수팀이 인간 배아줄기세포 연구의 윤리적 문제 해소를 위해 ‘수정란이 분화해 줄기세포가 되는 것과 반대로 줄기세포를 역으로 분화시켜 난자를 만들어 내겠다.’고 밝힌 것과 같은 이치다. 연구결과에 따르면 5∼6일이 지난 닭의 수정란 배아에서 얻은 원시생식세포를 역분화시켜 인간의 배아줄기세포와 같은 줄기세포로 배양하는 데 성공했다. 이 줄기세포가 세포나 조직으로 발생할 수 있는 분화능력도 확인, 다른 배아에 이식할 경우 줄기세포와 유전자가 같은 복제 닭을 대량생산할 수 있다는 사실도 확인했다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

“무균돼지를 황우석 교수팀에만 준 게 아니라, 조국의 연구팀 모두에 준 것입니다.” 세계 최초로 무균돼지를 만들어 황우석 교수팀에 제공한 김윤범(76) 시카고의대 교수가 10일 가톨릭의대에서 열린 ‘줄기세포 국제 심포지엄’ 참석차 한국을 방문해 이같이 밝혔다. ●무균돼지 70마리로 늘어 뿌듯 김 교수는 “내가 기증한 무균돼지는 한국의 연구팀이라면 누구든지 사용할 수 있으며, 이 때문에 무균돼지를 보내면서도 돈은 한푼도 받지 않았고 아무런 조건도 달지 않았다.”고 밝혔다.“이는 인류를 위해 연구하는 데만 써달라는 의미”라고 덧붙였다. 그는 “황 교수팀에 기증한 무균돼지 24마리가 잘 커 70마리로 불어난 것을 보니 뿌듯하기 그지없다.”면서 “건국대와 축산기술연구소 등에도 무균돼지를 공급할 계획”이라고 말했다. ●美, 배아줄기세포연구 관심 커져 김 교수는 최근 황 교수팀이 일궈낸 연구성과에 대한 칭찬도 아끼지 않았다. 그는 “치료용 배아복제 연구는 난치병 극복을 위해 반드시 필요하다.”면서 “황 교수팀의 연구성과가 발표된 뒤 미국 내에서는 배아줄기세포 연구를 해야 한다는 목소리가 커지고 있다.”고 전했다. 그는 이어 “앞으로 10년 정도 지나면 무균돼지를 통해 생산한 장기를 사람에게 이식할 수 있을 것”이라면서 “다만 조직거부반응과 돼지 바이러스에 인체가 감염될 가능성을 극복해야 할 것”이라고 내다봤다. ●은퇴 뒤 북한 결핵퇴치사업 벌일 것 또 김 교수는 황 교수팀에 무균돼지를 제공한 배경과 당시 상황에 대해서도 소개했다. 그는 “제자인 서울대병원 연구부학장 이왕재 교수가 지난 1999년 서울대 의대로 초청, 내게 칠순잔치를 해줬다.”면서 “이때 무균돼지에 관심을 보였고 나는 흔쾌히 무균돼지를 주겠다고 한 것”이라고 설명했다. 그는 이어 “지난 2003년 서울대 의대 내에 무균돼지 사육실이 완공됐지만 한국 정부가 미국 내 광우병 발생을 이유로 생동물 수입을 막아 결국 지난해에 무균돼지의 한국행이 이뤄진 것”이라고 덧붙였다. 그는 “무균돼지 연구에 45년을 바쳤고 앞으로도 한국의 연구팀이 도움을 필요로 한다면 힘이 닿는 데까지 돕겠다.”면서 “또 기독의료선교회와 함께 북한 사람들을 위한 결핵퇴치사업도 벌일 계획”이라고 포부를 밝혔다. 김 교수는 미생물학 및 면역학 분야의 권위자로 지난 1958년 서울대 의대를 졸업한 뒤 미국 미네소타의대를 거쳐 20여년간 동양인으로는 유일하게 시카고 의대 미생물학 및 면역학교실 주임교수로 재직해 왔다. 김 교수는 또 미국면역학회와 미국생물학회 등의 정회원이면서 세계무균동물학회에서는 오랫동안 회장직을 맡아 왔다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

미래 ‘과학 한국’을 이끌 ‘원투 펀치’로 생명공학기술(BT)과 수소에너지가 주목받고 있다. 현재 우리나라 과학 및 경제의 ‘대들보’ 역할은 정보기술(IT)과 석유가 담당하고 있다. 그러나 고령화 사회의 진전으로 BT 수요가 IT 이상으로 확대되고 있다. 또 석유자원 고갈 및 환경오염 등에 직면한 인류는 차세대 청정에너지인 수소에 눈을 돌리고 있다.BT 산업 및 수소 경제를 앞당기기 위한 우리나라의 노력과 현주소를 살펴본다. ‘수소 경제’의 원리는 간단하다. 물(H2O)을 구성하고 있는 수소와 산소를 분해한 뒤 발열량이 석유와 석탄에 비해 2∼4배 가량 높은 수소를 에너지원으로 활용한다. 이어 연소된 수소는 다시 산소와 결합, 물로 변하게 된다. 이처럼 수소 경제는 기존 ‘석유 경제’와 달리 환경오염이 없는 청정에너지를 무한정 이용할 수 있는 체계인 셈이다. ●수소 생산, 방식은 달라도 목표는 하나 수소 경제로 전환하려면 수소를 만들고 저장하고 이용할 수 있는 ‘3대 기술’이 뒷받침돼야 한다. 이를 위해 미국, 일본, 유럽 등의 선진국은 이미 1990년대에 기술개발에 뛰어들었다. 반면 우리나라는 2000년대 이후 관심을 갖기 시작, 선진국에 10년가량 뒤처진 상황이다. 그러나 정부와 연구기관, 민간기업 등이 톱니바퀴처럼 맞물려 핵심 기술을 확보하는 등 기술격차를 차츰 줄여나가고 있다. 먼저 지난 2003년 출범한 ‘수소에너지 제조·저장·이용기술 개발사업단’은 천연가스를 고온의 수증기와 반응시키는 열분해 방식으로 시간당 20㎥의 수소를 생산할 수 있는 장치를 개발하고 있다. 이는 수소자동차 4∼6대를 충전할 수 있는 양으로, 올해 안에 개발이 마무리된다. 이 때문에 대전 대덕연구단지에는 하루 10∼15대의 수소자동차에 연료를 충전할 수 있는 ‘수소충전소’도 설치됐다. 김종원 사업단장은 “내년부터는 태양이나 바람을 이용, 물을 전기분해해 수소를 생산할 수 있는 기술개발에도 나설 계획”이라고 밝혔다. 또 한국원자력연구소는 ‘초고온가스로’(VTGR)를 이용한 수소 생산에 연구력을 집중하고 있다.VTGR는 원자로에서 섭씨 900∼1000도의 초고온 상태를 만들어 물을 분해해 수소를 얻을 수 있다. 박창규 소장은 “100㎿나 300㎿급 VTGR를 제작, 연간 1만∼3만t의 수소를 생산하는 방안을 구상 중”이라면서 “수소 3만t은 수소자동차 15만대에 연료를 공급하고, 연간 1000만t의 탄산가스 배출을 줄일 수 있는 양”이라고 강조했다. 그는 “오는 2016년쯤 VTGR를 이용한 수소 생산체제를 갖출 수 있을 것”이라고 내다봤다. ●수소 경제의 핵심은 연료전지 수소개발사업단은 350기압의 고압 상태에서 수소를 저장하는 장치를 개발, 현재 성능 검증 절차를 밟고 있다. 김 단장은 “내년부터는 나노소재를 이용한 700기압의 저장장치 개발에 나설 계획”이라면서 “이는 일반 자동차의 주행거리와 맞먹는 연료를 저장할 수 있는 수준”이라고 말했다. 그러나 기존의 수소 저장 기술로는 350기압 이상으로 압축하거나, 섭씨 영하 253도의 극저온으로 ‘액체수소’를 만들어야 하기 때문에 비용이 많이 든다. 하지만 최근 한국과학기술원(KAIST) 이흔 교수팀은 수소를 얼음 속에 가둘 수 있는 원리를 세계 최초로 발견, 저장장치 제작비용을 획기적으로 떨어뜨릴 수 있는 길을 열었다. 수소를 실제 이용하기 위해 자동차 제조업체와 정유사, 엔지니어링회사, 벤처기업 등이 핵심기술 개발에 속속 뛰어들어 있으며 그 중심부에는 연료전지가 자리잡고 있다. 연료전지는 연료의 산화에 의해 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환할 수 있는 일종의 발전기다. 태양력과 풍력 등 신재생에너지는 효율이 낮아 전기에너지로 전환하기 쉽지 않다는 점을 감안하면 결국 연료전지에 저장할 수밖에 없다. 특히 고효율·고성능의 연료전지가 보편화될 경우 발전소가 없어질 가능성도 배제할 수 없다. 이같은 가능성 때문에 최근 대한상공회의소는 오는 2030년 수소 연료전지 시장이 연간 1500억달러에 이를 것으로 전망했다. 같은 맥락에서 삼성전자는 5∼10년 후를 대비해 연료전지 분야를 중점육성한다는 전략을 발표하기도 했다. 현재 연료전지 개발과 실용화는 ‘수소연료전지사업단’이 주도하고 있다. 사업단은 오는 2012년까지 가정·건물·전력용 연료전지 시스템과 수소 연료전지 자동차를 보급해 상품화한다는 구상이다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr ■ 바이오산업 ‘황금알 거위’ 세계 바이오시장은 지난 2000년 기준 540억달러로 적지 않은 규모지만 반도체시장(1950억달러)에 비해서는 4분의1 수준에 그쳤다. 하지만 세계적인 컨설팅업체 에른스트 영에 따르면 바이오시장은 오는 2008년 반도체시장의 2.5배로 확대되는 등 여전히 ‘쑥쑥 자라는 아이’이다. 특히 세계 바이오기업 가운데 3분의1은 미국에 집중돼 있고, 현재 이들 기업이 세계 시장의 3분의2를 차지하고 있어 비집고 들어갈 틈이 좁아보인다. 그러나 국내 생명공학분야 과학자들이 ‘IT(정보기술) 혁명’에 이어 ‘BT(생명공학) 신화’를 엮어내기 위한 땀방울을 흘리고 있다. ●‘줄기세포=바이오기술’은 고정관념 최근 서울대 황우석 교수팀이 인간 체세포 배아복제기술을 이용한 줄기세포를 만드는 데 성공, 당뇨병과 고혈압 등 난치병 환자를 위한 세포 치료의 길을 열었다. 이는 다른 국가에 비해 2년가량 앞선 기술로 평가받는다. 황 교수팀은 또 복제소와 광우병 내성소와 같은 복제동물 생산, 무균 돼지를 이용한 장기이식 연구에도 주력하고 있다. 그러나 생명공학분야에서 이같은 바이오 치료 부문을 제외하면 우리나라는 아직 ‘걸음마’ 수준에 머물고 있다. 이 때문에 ‘생명공학=줄기세포’라는 고정관념도 생길 수 있지만, 적용할 수 있는 분야는 무궁무진하다. 이 가운데 ▲바이오 치료를 비롯,▲바이오 신약 ▲U(유비쿼터스)-헬스 ▲유전자변형생물체(GMO) ▲바이오 진단·분석기기 ▲바이오 환경·에너지 ▲바이오 공정 등 7개 분야가 유망한 것으로 손꼽히고 있다. 삼성경제연구소는 이들 7개 사업의 세계 시장 규모가 오는 2010년 3400억달러에 이를 것으로 전망하고 있다. 특히 지난 2003년 미국이 주도한 국제 공동연구팀이 인간 유전체 염기서열을 완전해독한 이후 세계 각국은 유전자 기능연구로 방향을 돌리고 있다. 유전자의 기능을 알면 단백질과 호르몬같은 생체물질을 활용해 신약 개발 등으로 이어질 수 있기 때문이다. 예컨대 바이오기술을 적용한 항암제 ‘인터페론’의 경우 1g당 5000달러(한화 500만원)이며 이중 60%가 부가가치이다. 반면 256KD램 반도체는 1g당 360달러로 부가가치는 30%에 불과하다. 이 때문에 우리나라는 인간 게놈 프로젝트에는 참여하지 못했지만 이후 진행되고 있는 배추와 토마토, 고추, 미생물 등의 유전체 염기서열 해독 및 기능분석에 적극 나서고 있다. ●BT분야 정부지원 절실 또 언제 어디서나 컴퓨터에 접속할 수 있는 유비쿼터스 환경을 기반으로 의료 서비스를 손쉽게 받는 U-헬스도 주목받고 있는 분야 중 하나이다. 특히 전세계적으로도 손꼽히는 우리나라의 초고속통신망 등 IT 기반기술을 활용할 경우 다른 국가보다 우위를 점할 수 있을 것으로 예상된다. 이밖에 생명공학기술을 응용할 경우 미생물로 대기중의 이산화탄소를 석유로도 만들 수 있는 등 꿈을 현실로 바꿀 수 있다. 실제 생명공학 선진국에서는 이같은 기술이 상용화를 앞두고 있다. 따라서 우리나라가 BT분야를 ‘황금알을 낳는 거위’로 만들려면 정부의 지원이 무엇보다 중요하다는 지적이다.BT는 IT에 비해 연구개발(R&D) 투자 규모가 크고 투자 회수기간이 길기 때문이다. 정부가 올해 BT분야에 지원하는 예산은 모두 7086억원이다. 미국의 대표적 제약회사인 암젠사가 지출하는 연간 연구개발비가 1조원 이상이라는 점을 감안하면 아직 미흡한 수준이다. 투자가 뒷받침돼야 성과를 기대할 수 있다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

배아줄기세포 연구 분야의 두 거두인 황우석 서울대 교수와 미국 피츠버그대 제럴드 섀튼 교수가 오는 6월 ‘줄기세포 정상회담’을 갖는다. 영장류(원숭이)를 대상으로 한 줄기세포 효능 검사도 7월에 시작될 것으로 보여 배아줄기세포와 관련한 연구에 큰 진전이 있을 것으로 기대된다. 23일 황 교수팀에 따르면 미국 유전학정책연구소(GPI)는 6월11∼12일 미 휴스턴 베일러의과대학에서 ‘치료용 배아줄기세포 연구정책 옹호를 위한 줄기세포 정상회담’을 열기로 하고 황 교수와 섀튼 교수를 초청했다. GPI는 치료 목적의 배아복제를 옹호하는 미국 비정부기구(NGO)의 하나다. 이번 행사에는 줄기세포 정책 입안자와 연구자, 정치학자, 생명윤리학자, 법학자 등이 참석, 치료용 배아줄기세포 연구에 대한 광범위한 토론이 이뤄질 것으로 알려졌다. 황 연구팀은 서울 종로구 연건동 서울대 의대에 원숭이 간이 사육시설을 마련, 실험용으로 쓸 원숭이를 두달 안에 국내에 들여올 예정이다. 연구팀은 원숭이가 확보되는 대로 인간배아 줄기세포를 원숭이에게 이식한 뒤 효과와 안전성을 알아보는 줄기세포 효능실험, 돼지의 췌도세포(인슐린 분비세포)를 원숭이에게 이식하는 이종(異種) 이식실험을 계획하고 있다. 실험이 성공하면 사람이 동물의 장기를 이식받는 이종이식 가능성을 한 발짝 앞당기는 계기가 될 것으로 분석된다. 전경하기자 lark3@seoul.co.kr

요즘 전 지구적 차원에서 진지하게 논의되고 있는 환경·생명 이슈는 여럿이다. 황우석 서울대 석좌교수의 복제 배아줄기세포로 대변되는 생명공학의 문제를 비롯해 빈곤과 기아, 지구온난화로 치닫고 있는 기후변화 문제 등 다양한 분야에 걸쳐 있다. 그동안 국내외에서 고리도롱뇽의 존재가 주목받아 온 까닭도 이와 연관돼 있다. 하나는 각종 개발과 인간의 간섭 등에 따라 일부 종(種)의 멸종현상이 가속화되면서 부각된 생물다양성 보전문제이고, 다른 하나는 핵발전소 건설 논란이다. 우리나라에만 있는 세계적 희귀종인 고리도롱뇽엔 지구촌의 이런 두 가지 환경 이슈가 동시에 녹아들어 있다. ●성체와 알덩어리 활발히 번식 국립환경연구원과 서울대·인하대 등 민관 전문가 15명으로 구성된 조사단은 총 84개 조사구 가운데 58곳에서 고리도롱뇽의 서식을 확인했다. 가장 많이 발견된 곳은 부산 해운대구의 중산분지로 성체가 36개체, 난괴(卵塊·알덩어리)는 100개가 넘었다. 부산시 기장군 신평리와 월내리, 울주군 서생면 대송리 등 3곳에서도 성체가 21∼28개체 발견됐다.10개체 이상의 집단서식지도 16곳으로 27.6%에 달했다. 조사단원으로 참여한 인하대 양서영 명예교수는 “난괴가 발견된 대부분의 조사지역에서 20∼30개 이상의 알덩어리가 발견돼 활발한 번식이 진행되고 있음을 알 수 있었다.”고 전했다. 그럼에도 서식밀도는 비교적 낮은 수준이었다. 성체는 100㎡(가로·세로 각 10m씩)당 0.01개체(부산시 기장군 구칠리)∼9개체(울주군 서생면 진하리)까지였으며, 알덩어리는 0.03개(기장군 원리)∼11개(울주군 진하리)로 다양한 밀도를 보였다. 조사단은 이에 대해 “번식기인 지난 3월 초·중순의 기온이 예년에 비해 상대적으로 낮아 산란시기가 늦어졌기 때문으로 보인다.”면서 “몇몇 조사원이 지난달 추가 현지답사에서 3월보다 더 많은 개체수를 발견한 점에 비춰 실제 서식밀도는 이번 조사결과보다 다소 높을 것”이라고 설명했다. ●보전대책, 새로운 차원에서 논의될 듯 고리도롱뇽이 신고리원자력 발전소 건설 예정지에 서식 중인 사실이 공개된 것은 지난해 8월이다. 인하대 기초과학연구소 김종범 박사가 기장군 효암리에서 발견한 고리도롱뇽 논문이 2003년 일본동물학회가 내는 ‘동물과학회지’에 신종으로 발표, 게재된 사실이 뒤늦게 알려졌던 것. 고리도롱뇽에 부여된 학명(Hynobius yangi)이 일반 도롱뇽(Hynobius leechii)과 다른 건 이런 까닭이다. 이때부터 고리도롱뇽의 보전 문제에 여론의 관심이 집중되면서 원전건설의 타당성 여부를 둘러싼 논란도 더욱 달아올랐다. 지역주민과 시민단체 등이 참여한 울산 핵발전소 반대대책위원회를 중심으로 “희귀종이 발견된 만큼 환경영향평가를 새로 실시하고 산란기인 2005년 봄까지 공사를 연기해야 한다.”는 주장이 제기됐고, 여야 국회의원 60여 명은 원전 건설저지 입장을 밝히면서 고리도롱뇽을 천연기념물로 지정해 달라고 문화재청에 요청하기도 했다. 환경부의 고리도롱뇽 서식실태 조사 방침은 이런 배경에서 이뤄졌는데, 지난해 9월과 지난 3월, 두 차례에 걸쳐 실시한 정밀조사를 토대로 이번 최종 보고서가 만들어졌다. 이 때문에 원전건설과 고리도롱뇽 보전 문제를 둘러싼 논의는 앞으로 새로운 양상을 띠며 지금까지와는 다른 차원에서 진행될 가능성이 커졌다고 볼 수 있다. 원전건설 찬성론자들은 “고리도롱뇽이 원전부지 내뿐 아니라 다른 지역에도 고루 분포하고 있다는 사실이 밝혀지면 원전건설 반대 명분도 급격히 힘을 잃을 것”이라는 말을 오래 전부터 흘려오기도 했다. ●“보호지역 지정 서둘러야” 그런 측면이 없는 건 아니지만, 고리도롱뇽 보전문제는 지금부터 본격적으로 다뤄져야 한다는 견해가 많다. 조사단도 고리도롱뇽이 원전 건설부지뿐 아니라 다른 지역에서도 살고 있다는 사실이 보전의 중요성을 깎아내릴 수는 없다는 입장을 피력하고 있다. 인하대 양서영 명예교수는 “개발제한구역이나 자연녹지 등으로 묶여 있던 원전 부지 인근 지역이 최근 대부분 해제돼 고리도롱뇽의 서식지가 대규모로 훼손될 우려가 높아졌다.”면서 “정부와 지자체 등의 보전대책 마련이 시급하다.”고 말했다. 새로 밝혀진 고리도롱뇽의 분포지역이 대부분 도로나 인가, 농경지 부근이라는 점도 서식지 훼손 가능성을 더욱 높여주고 있는 대목이다. 서울대 야생동물유전자원은행 민미숙 박사는 “고리도롱뇽의 생물학적·유전적 중요성에 대한 연구가 최근 비로소 시작됐는데, 장기적 안목에서 보전대책을 마련하지 않을 경우 개발로 인해 서식지가 금세 없어질 가능성이 높다.”고 지적했다. 실제로 이번 실태조사에서 서식지가 이미 훼손된 사례도 다수 드러났다. 조사단은 보고서를 통해 “부산 해운대구 장산 서식처의 경우 인근의 삼림욕장 관리사무소와 공용화장실에서 오수가 무단 배출돼 고리도롱뇽의 알덩어리가 오염물로 뒤덮이는 바람에 산란이 중단된 상태였다.”고 강한 우려를 표시했다. 이런 상황을 종합적으로 감안한 조사단이 정부에 요구한 대책은 크게 두 가지다. 우선 신고리원전 주변지역을 보호지역으로 정해 고리도롱뇽의 안정적 서식장소를 확보해 둘 것을 촉구했다. 조사단은 이를 위해 “원전 주변의 일정 지역을 제한구역으로 설정해 고리도롱뇽 보전을 위한 생태계보전지역이나 야생동식물특별보호구역 또는 자연생태계특별보호구역으로 지정하는 방안을 검토해야 한다.”고 제안했다. 둘째는 국제학계에 보고된 첫 발견지점(기장군 효암리)과 그곳에서 서식하던 고리도롱뇽의 개체군 보전 대책을 요구했다. 신고리원전 부지 정지작업이 지난 3월 시작되면서 고리도롱뇽이 처음 발견된 장소와 서식공간은 이미 사라진 상태인 것으로 파악되고 있다. 조사단 관계자는 “원 지점에 서식하던 고리도롱뇽이 원전 부지내의 대체서식지로 옮겨진 것으로 안다.”면서 “생물분류학적으로 매우 중요한 학술적 의미를 지니고 있으므로 철저한 사후관리가 필요하다.”고 말했다. 박은호기자 unopark@seoul.co.kr

황우석·문신용 교수와 미국 피츠버그대 제럴드 섀튼 교수 등 공동연구팀이 세계 최초로 난치병 환자의 체세포 복제를 통해 배아줄기세포를 만드는 데 성공했다. 줄기세포는 포플러나무의 가지를 꺾어 흙에 심으면 뿌리가 내리듯이 신체 특정 부위에 이식하면 그에 걸맞는 새롭고 건강한 조직이나 장기로 발전하는 ‘만능 세포’다. 그동안 치료가 거의 불가능했던 백혈병·당뇨병 등 난치병을 치료할 ‘현대판 불로초’로 일컬어지는 이유다. 이에 따라 황 교수가 ‘국보급 과학자’로 불리는 것은 물론, 증시에서 줄기세포라는 말만 나오면 주가가 치솟는 것처럼 그 파장은 과학·의학계를 뛰어넘어 경제·사회적 관심사로 확대되고 있다. 이같은 성과에도 불구하고 임상실험 등 각종 검증절차가 남아 있어 줄기세포를 이용해 난치병 환자를 치료하려면 최소한 5∼10년 정도는 걸릴 전망이다. ●줄기세포는 ‘만능 세포’ 황 교수는 지난해 2월 건강한 여성의 난자(생식세포)에서 핵을 제거한 뒤 동일한 여성의 체세포에서 추출한 핵을 이식해 배아줄기세포를 배양했다. 그러나 이번에는 난자 기증자와 체세포 핵 추출자를 다르게 했다. 특히 소아당뇨병 환자 등 난치병 환자의 체세포도 이용됐다. 황 교수는 “환자의 난자와 체세포로 줄기세포를 만들어 이식할 경우 면역 거부반응 등의 문제를 해소할 수 있을 것”이라면서 “이번 연구에서는 여성의 난자와 남성의 체세포를 이용한 ‘이성간’ 배아줄기세포를 만들었기 때문에 질병 치료의 폭을 넓힐 수 있다.”고 설명했다. 황 교수팀은 지난해 16명으로부터 기증받은 242개의 난자로 1개의 배아줄기세포를 만드는 데 그친 반면 이번에는 18명으로부터 받은 난자 185개로 11개의 배아줄기세포를 배양, 성공률을 15배 정도 끌어올렸다. 줄기세포는 몸 안에서 빠르게 분열하며 피부와 각막, 근육, 뼈, 호흡기 등으로 분화할 수 있다. 때문에 줄기세포를 제대로 추출하고 분화하는 방향을 조절할 수 있다면 파킨슨씨병, 뇌졸중, 치매, 뇌척수손상, 관절염, 당뇨병 등 난치병이나 불치병을 치료할 수 있을 것으로 기대되고 있다. ●실제 치료에는 ‘절반의 성공’ 이번 연구결과는 환자 치료라는 목표를 기준으로 하면 ‘절반의 성공’ 수준이다. 우선 배아줄기세포가 췌장세포나 신경세포 등 원하는 방향으로 분화되는지, 분화과정에서 유해물질이 나오는지 등을 검증해야 한다. 예를 들어 척수에 이식한 줄기세포에서 신경세포뿐만 아니라, 뼈가 나온다면 병세를 오히려 악화시킬 수 있다. 줄기세포는 암세포처럼 끊임없이 반복 분열한다는 특징이 있기 때문에 이를 제어할 수 있는 기술도 보완돼야 한다. 체세포 복제를 위해 반드시 필요한 여성의 유전자 일부가 줄기세포에 섞여들어갈 수 있는 가능성도 막아야 한다. 이같은 검증과정이 끝나면 원숭이 등 영장류를 대상으로 동물실험을 하게 되며, 이를 통해 효능과 안전성을 입증받게 된다. 이어 난치병 환자들을 대상으로 한 임상실험까지 성공적으로 마쳐야 일반 환자들에게 줄기세포 이식치료를 본격화할 수 있다. 연구에 참여한 서울대 의대 안규리 교수는 실용화 예상시기에 대해 “환자분들에게 헛된 희망을 드려 실망을 주고 싶지 않다.”면서 “다만 이번 연구결과로 30∼50년 걸릴 일을 수년, 수십년 앞당겼다.”고 신중한 입장을 보였다. 연구팀은 지난해 실용화 예정시기를 10년 안팎으로 전망했었다. ●난자사용 따른 생명윤리 문제 윤리적 문제도 ‘넘어야 할 산’이다. 종교계는 20일 “인간배아복제 등 윤리적인 문제에 대한 논의도 함께 이뤄져야 한다.”며 우려의 목소리를 냈다. 기독교생명윤리협회 사무처장인 조덕재 변호사는 “종교적인 입장뿐 아니라 윤리적 관점에서 볼 때 배아줄기세포 배양은 인간복제 위험성이 있다.”면서 “배아에서 줄기세포를 추출하면 결국 배아를 파괴하게 돼 생명체를 희생하면서까지 난치병 치료연구를 강행해야 하는지 의문이 든다.”고 말했다. 천주교 주교회의 생명윤리연구회 총무인 이창영 신부도 “전세계적으로 배아줄기세포 배양에 대한 윤리 논란이 지속되는 상황에서 우리나라만 이 방법이 유일한 난치병 치료법인 것처럼 매달리는 것은 문제가 있다.”면서 “성체줄기세포 연구와 달리 배아줄기세포는 임상실험 결과가 검증되지 않았기 때문에 신중해야 한다.”고 지적했다. 이번 연구가 불치병 치료를 위한 것인 만큼 생명에 대한 종교와 과학의 양면성을 극복해야 한다는 의견도 있다. 불교조계종 총무원 사회부장 정념 스님은 “이분법적으로 본다면 윤리 문제를 지적할 수 있겠지만 이번 연구는 생명을 살리는 데 목적이 있다.”면서 “윤리적인 면만 고집할 것이 아니라 병마로 인해 고통받는 이웃을 위해 생명의 존엄성을 일깨워주는 계기도 될 수 있을 것”이라고 말했다. 한국기독교교회협의회(KNCC) 임흥기 부총무도 “과학의 힘으로 불치병을 치료해 생명을 구하는 것과, 종교적인 생명의 존엄성이 어떻게 조화를 이룰 수 있을 것인지에 대한 논의가 필요하다.”고 말했다. 김미경 장세훈기자 chaplin7@seoul.co.kr

정부는 서울대 황우석 교수팀의 연구업적을 보호하기 위해 ‘지적재산 관리팀’을 신설, 운영키로 했다. 지적재산 관리팀은 이르면 다음주중 본격적인 활동에 들어간다. 박기영 청와대 정보과학기술정책보좌관은 20일 오후 인천국제공항에서 열린 황 교수의 귀국 기자회견에서 “한국과학재단에 황 교수의 지적재산을 관리할 별도의 팀을 만들 계획”이라면서 “국제 공동연구 및 특허를 위해 특허청이 미국 변호사 등의 지원을 받는 방안을 추진중”이라고 밝혔다. 정부는 지적재산 관리팀 구성을 계기로 황 교수에 대해 적극적인 지원에 나설 것으로 보인다. 현재 황 교수에 대한 연구비지원은 정부출연기관인 과학재단이 맡고 있다. 황 교수는 기자회견에서 “20년 이상 지나야 가능할 것으로 예상했던 면역거부반응이 없는 인간 배아줄기세포를 한국 과학자들이 만들어냈다.”면서 “세계가 부러워할 성과를 한국이 주도한 만큼, 정부와 긴밀히 협의해 국가 이익을 극대화할 수 있는 방향으로 국내 및 국제 공동연구를 강화해 나갈 계획”이라고 강조했다. 그는 “지난해 2월 세계 최초로 인간 복제배아에서 줄기세포를 추출한 것이 난치병 정복을 향한 첫 문을 열었다면, 이번에는 실용화를 위해 반드시 열어야 하는 7∼8개의 문 가운데 4개를 한꺼번에 연 것”이라면서 “나머지 3∼4개의 문을 연다면 목표에 도달할 수 있을 것”이라고 설명했다. 또 “실용화를 위해서는 동물 실험을 통한 안전성 강화와 함께 효율성을 높이기 위한 연구도 계속되어야 한다.”면서 “실용화 시기를 앞당기기 위해 전세계 연구자들과 협력해 나갈 계획”이라고 덧붙였다. 황 교수는 “환자 자신의 체세포를 이용해 ‘만능세포’로 불리는 배아줄기세포를 만들어냈기 때문에 이론적으로 면역거부반응이 없는 난치병 치료의 가능성을 열어 놓았다고 할 수 있다.”면서 “치매, 척추 장애, 당뇨병, 장기 이식 등 활용 영역은 무한하다.”고 말했다. 전경하 장세훈기자 lark3@seoul.co.kr

배아줄기세포를 만드는 방법은 크게 4가지가 있다.▲신선 배아 사용 ▲폐기처분될 냉동 배아 이용 ▲인간의 체세포 핵을, 핵이 제거된 동물 난자에 이식하는 이종간 핵이식 ▲인간 난자에 인간의 체세포 핵을 이식하는 동종간 핵이식 등이다. 서울대 황우석 교수팀은 이중 인간 난자에 인간의 체세포 핵을 이식하는 동종간 핵이식 기술을 사용, 배아줄기세포를 만들었다. 신선·냉동잔여 배아로부터 얻어진 줄기세포는 윤리적인 면에서 어느 정도 자유로울 수 있지만 환자에게 이식할 때 면역거부반응이 생길 수 있다. 또 이종간 핵이식에 의한 배아줄기세포의 경우 바이러스 전염 등의 문제 때문에 실제 임상적용에는 한계가 있다. 이 때문에 연구팀은 18명으로부터 기증받은 185개의 난자를 사용해 동종간 핵이식 기술을 적용했다. 연구팀은 우선 난자에서 핵을 빼낸 뒤 난치병 환자와 남성, 폐경기 여성 등 11명에게서 채취한 체세포(난구세포)의 핵을 난자에 주입, 핵이식 난자를 만든 다음 전기자극을 통해 세포융합을 유도한 뒤 배반포(복제배아) 단계까지 발육시키는 데 성공했다. 이때 난자는 치료용 줄기세포를 추출할 수 있는 ‘공 모양의 세포덩어리’와 태반으로 형성되는 ‘영양배엽세포’로 갈라지게 된다. 여기서 내부 세포 덩어리를 떼어내 배아줄기세포를 확립할 수 있는 배반포 단계까지를 ‘치료용 복제’라고 하며, 배반포기 단계의 난자를 여성의 자궁에 이식시키면 이는 ‘생식을 위한 인간개체 복제’가 된다. 이같은 방법으로 연구팀은 총 31개의 복제배반포기배아를 만들었으며 이중 11개의 복제배아줄기세포를 확립했다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

서울대 황우석 교수팀의 이번 연구성과는 크게 ‘난치병 환자의 배아줄기세포 배양’과 ‘이성간 배아줄기세포 배양’ 등 두 가지 측면에서 의미가 있다. 특히 연구팀이 난치병 환자를 대상으로 배아줄기세포를 만드는 데 처음으로 성공, 배아줄기세포를 이용한 질병 치료가 국내에서 먼저 현실화될 수 있다는 기대를 부풀리고 있다. ●배아줄기세포로 난치병 치료 가능성 제시 가장 큰 의미는 난치병 환자를 치료할 수 있는 배아줄기세포를 확립했다는 점이 꼽힌다. 과학자들은 파킨슨씨병, 뇌졸중, 치매, 뇌척수손상, 관절염, 당뇨병 등에 배아줄기세포를 적용할 경우 체내의 손상된 세포를 대체할 수 있을 것으로 내다봤다. 지금까지는 난치병 환자의 배아줄기세포를 배양하는 데 성공하지 못함으로써 가능성을 제시하는 수준에 그쳤다. 또 황 교수팀은 이번 연구에 3명의 난치병 환자를 참여시켜 배아줄기세포를 확립하는 데도 성공했다.2살짜리 선천성면역결핍증 환자는 남자여서 배아복제를 위해 건강한 여성의 난자가 제공됐다.6세 소아당뇨병 환자도 여성이긴 하지만 나이가 어려 역시 다른 사람의 난자가 사용됐다. 반면 척수질환을 앓고 있는 33세 여성은 100% 환자 자신의 체세포와 난자를 이용해 배아줄기세포를 만들었다는 게 연구팀의 설명이다. ●이성간, 다양한 연령에서 배아복제 성공 황 교수팀은 지난해 세계 최초로 배아줄기세포를 확립한 이후 윤리적 부담에도 불구하고 이성간 배아복제 연구에 매달려 왔고 결국 이번에 남성환자의 세포를 이용해 이성간 배아줄기세포 배양기술을 확보하는 데 성공했다. 황 교수팀이 지난해 2월 발표한 배아줄기세포 생산기술은 여성의 난자에서 핵을 빼낸 뒤 해당 여성의 난자 주변에 붙어 있는 난구세포의 핵을 이식하는 방식이었다. 이는 난자를 기증한 여성의 체세포를 다시 자기 난자에 이식한 것으로 이같은 배아복제 방식을 통상 ‘완전복제’라고 말한다. 결국 동일인의 난자와 체세포를 이용한 완전복제는 미토콘드리아 DNA까지 완벽하게 일치함으로써 환자에게 이식할 경우 면역 거부반응 등의 문제를 해결할 수 있다. 하지만 세계 첫 복제동물로 꼽히는 복제 양(羊)‘돌리’의 경우 난자를 제공한 양과 체세포를 제공한 양이 서로 달라 각기 다른 미토콘드리아 DNA가 혼합됨으로써 엄밀한 의미로는 ‘완전복제’로 볼 수 없었다. 연구팀이 이번에 성공한 배아복제기술도 복제양 돌리와 같은 방식이다. ●향후 전망 및 문제점 과학자들은 그동안 배아줄기세포가 인체의 210여개 장기로 발달할 수 있다는 점 때문에 이 세포를 특정세포로 분화시키면 뇌질환에서 당뇨병, 심장병에 이르기까지 수많은 질병을 치료할 수 있을 것으로 보고 배아줄기세포를 만드는 데 노력해왔다. 이 때문에 이번 연구는 난치병으로 고통받고 있는 환자들에게 희망을 줄 것으로 보인다. 하지만 이번에 만들어진 배아줄기세포가 환자의 체세포를 이용한 것이어서 면역거부반응이 없다고 하더라도 미토콘드리아에 들어있는 ‘유전자표식 항원 인자(MHC-HLA)’가 달라 환자에게 이식하기에는 아직 결함이 있다. 환자로부터 유래된 줄기세포는 체내에 주입돼도 역시 같은 질병을 일으킬 수 있다는 주장도 제기됐다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

｜런던 연합｜황우석 서울대 석좌교수가 18일 영국 생명과학계의 거장이자 복제양 돌리를 탄생시킨 이안 윌머트 박사와 공동연구에 합의했다. 윌머트 박사가 있는 스코틀랜드 에든버러의 로슬린 연구소를 방문한 황 교수는 지난달 서울대를 찾아 공동연구 의사를 타진한 윌머트 박사의 제안을 받아들여 공동연구를 하기로 최종 합의했다. 양측은 각각 5명씩의 실무팀을 구성하기로 했으며 연구내용, 지적재산권 등 세부 분야에 대한 추가 협의를 거친 뒤 오는 10월 윌머트 박사가 서울을 방문해 공동연구 양해각서를 체결하기로 했다. 윌머트 박사는 지난달 서울대를 방문, 황 교수팀이 보유한 배아줄기세포 기술과 로슬린 연구소의 동물 복제 및 루게릭병 연구성과를 합치면 루게릭병에 대한 새로운 치료 기술을 개발할 수 있다며 공동연구를 제안했다.

국내 대학원생 등 20∼30대 2명이 나란히 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 연구논문을 발표했다. 이화여대 대학원 석사과정 최민희(사진 왼쪽·27·분자생명 전공)씨와 국민대 전임강사 정용주(오른쪽·37·생명나노화학) 박사가 주인공이다. 지도교수인 강상원 교수팀에 참여했으나 주저자로 이름이 오른 최씨는 세포를 손상시키는 활성산소 가운데 하나인 과산화수소가 세포 증식을 조절하며 이 과산화수소의 체내 농도는 ‘퍼록시리독신’이라는 항산화 단백질에 의해 영향을 받는다는 사실을 세계 최초로 규명했다. 그는 동물 실험 결과 퍼록시리독신이 없을 경우 세포가 이상증식한다는 점을 확인했다. 최씨는 “세포 증식의 원인물질이 발견됨에 따라 세포의 이상증식으로 발병하는 동맥경화나 암 등을 예방·치료할 수 있는 획기적인 계기가 될 것”이라고 기대했다. 정 박사는 “이중나선 구조의 DNA를 복제하려면 먼저 얽혀 있는 가닥을 풀어야 하는데 이 역할은 ‘헬리케이스’라는 효소가 담당한다.”면서 “이번 연구에서는 헬리케이스가 ‘폴리머레이스’라는 단백질에 의해 활성화된다.” 는 사실을 밝혀냈다. 정 박사는 “폴리머레이스를 통해 DNA의 이중가닥을 푸는 속도를 크게 향상시킬 수 있는 만큼 이를 응용하면 C형 간염 바이러스 억제제 등 신약 개발에 도움이 될 것”이라고 내다봤다. 최씨와 정 박사의 논문은 19일자 네이처 인터넷판에 실렸다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr

사이보그가 인간·동물·기계 사이의 크로스오버와 경계 해체에 관한 은유라고 한다면,‘서유기’에는 온갖 사이보그들이 넘쳐난다. 손오공은 돌에서 태어난 원숭이다. 저팔계는 돼지의 태를 빌려 태어난 존재다. 사오정은 물고기의 변형태다. 이제 ‘서유기’의 허구는 현대의 유전공학으로 현실이 되고 있다. 중세의 연금술처럼, 현대의 유전공학은 낯선 혼종(混種)을 발명한다. 생쥐와 돼지와 원숭이와 물고기가 인간과 합체 변신한다. 실험실의 온코마우스는 암으로부터 인간을 구원한다. 무균 복제돼지의 췌장은 당뇨병을 해결해 줌으로써 인간수명을 연장시킨다. 가자미 유전자를 이식받은 토마토가 부패의 시간을 늦춘 지는 오래다. 어떤 토마토는 썩지 않고, 어떤 사람들에게는 불로장생이 현실화하고 있다. 지금 현재로서는 교황처럼 특정한 사람만이 여든을 넘겨도 세계의 영적 지도자가 될 수 있지만, 미래에는 여든을 넘긴 보통사람들도 치매 걱정은커녕 젊음과 건강을 즐길 수 있을 것이다. 그렇게만 된다면, 더 이상 무엇을 바라랴! 우리나라 사람들의 자부심은 한민족 혈통 순결주의, 혹은 혈통 근본주의에 바탕을 두고 있다. 호주제 폐지가 그처럼 힘들었던 것도 ‘근본’을 알아야 한다는 윤리적 강박에서 비롯되었다. 그런데 상징적으로 해석하자면 쥐와 돼지와 원숭이의 유전자와 뒤섞인 ‘쥐인간’‘돼지인간’‘원숭이인간’은 인간혈통 순결주의를 조롱하는 것이다. 그럼에도 호주제 폐지 때와는 달리 유전과학의 상징적인 조롱에는 유림도 그다지 분개하는 것처럼 보이지 않는다.‘서유기’의 세계가 우리 상상 속에 자리잡고 있었기 때문일까? 아니면 여자들 탓으로 돌릴 수 없었기 때문일까? 유전공학은 21세기 최대 유망 산업이 되고 있다. 줄기세포 연구 프로젝트는 향후 10∼15년 이내에 IT 산업보다 고부가가치 산업이 돼 전 국민을 먹여 살릴 수 있을 것으로 전망들을 한다. 그렇다면 누군들 사이버 세계의 도래를 환영하지 않겠는가. 생명윤리 분야에서 저항이 있다고 한들, 국가가 적극적으로 합법화하면 그만이다. 자본의 윤리는 이윤추구이고 국가의 윤리는 그것에 봉사함으로써 국민을 먹여 살리는 데 있다고들 하지 않는가. 그렇다 하더라도 인간 배아 줄기세포 연구에 필수적인 난자의 문제는 어디로 갔을까. 여성이 자신의 난자를 개인적으로 사고파는 행위는 의료법상 불법이다. 동일한 행위를 했음에도 난자를 기증하는 것은 합법이자 선행이다. 그것은 성매매도 마찬가지다. 돈으로 거래되지 않는 사랑의 행위는 숭고하지만, 돈이 오가면 범죄 행위가 된다. 여기서 판단 기준은 돈의 교환 유무와 국가의 인정이다. 국가가 ‘인정’하면 합법이고,‘인정’하지 않으면 불법이다. 여성의 난자가 고부가가치 창출을 위해 실험실에 이용되는 것을 국가는 적극적으로 인정한다. 그렇다면 여성의 몸은 자기만의 사적인 공간이 아니라 국가권력이 관장하는 정치적인 공간이다. 배아를 만드는 과정은 여성이 헤아릴 수도 없이 여러 번 난자를 제공해야만 가능해진다. 질병치료 생명윤리 및 안전에 관한 법률안이 통과(2003년 10월7일)되었다지만 이 법안이 말하는 생명존엄은 잠재적 생명체로서 배아의 인권을 뜻하는 것이지 도구화되는 여성의 건강과 인권을 뜻하는 것은 아니다. 자본주의 사회가 ‘민주적’이라는 것은 돈이라는 물신에 기대어 모든 가치를 ‘평등하게’ 환산하기 때문이다. 그런 자본주의 사회에서 ‘특정한 것’은 돈으로 환산되는 것이 불법이자 악이고, 돈으로 환산되지 않는 것이 윤리적이고 선이라고 한다면, 자본주의 자체가 범죄적 구성물이 된다. 자본주의 사회가 자신의 아이로니컬한 미덕을 위해 돈으로 환산되지 않도록 묶어놓은 윤리적이자 ‘중세적인’ 영역은 흔히 여성적인 것으로 상징된다. 그렇다면 우리는 아무리 현란한 사이버 세상을 살아가더라도 중세적인 의식에서 벗어나지 못한 것은 아닐까 한다. 임옥희 여성문화이론연구소 공동대표

지난해 세계 최초로 인간 복제배아에서 줄기세포를 추출하는 데 성공한 황우석(52) 서울대 석좌교수가 이달 안에 또 한번 세계의 이목을 집중시킬 연구결과를 발표한다. 12일 과학기술계에 따르면 황 교수는 이르면 14일 미국으로 출국, 세계적인 과학저널 ‘사이언스’에 연구성과를 발표할 것으로 알려졌다. 그러나 황 교수가 연구성과에 대해 사전 언급을 회피해 구체적인 내용은 알려지지 않고 있다. 황 교수는 현재 ▲광우병에 걸리지 않는 ‘광우병 내성소’ ▲인간 장기공급용 ‘무균 돼지’ ▲인간 복제배아 줄기세포의 상용화 등 크게 세 가지 연구에 주력하고 있다. 이중 사이언스에 발표할 연구성과는 인간 복제배아 줄기세포의 전임상실험 성공에 관한 내용일 가능성이 가장 높다. 과학기술계 관계자는 “황 교수는 지난해 2월 미국 피츠버그대 연구진과 공동으로 인간 복제배아 줄기세포 추출에 성공했다.”면서 “이번 발표내용은 지난해의 연구성과를 바탕으로 동물을 대상으로 한 임상실험에 성공했다는 내용일 것”이라고 내다봤다. 이 때문에 과학기술계는 황 교수가 인간 복제배아에서 추출한 줄기세포를 동물에 투입, 면역 거부반응이 없음을 확인했을 것으로 추측하고 있다. 이는 곧 환자에게 적용하는 임상단계로 넘어갈 수 있다는 점을 의미한다. 장세훈기자 shjang@seoul.co.kr