지난해 제조·수입된 신규 화학물질 가운데 30%는 급성 독성, 피부 자극 등 유해성·위험성이 있는 물질로 확인됐다. 고용노동부는 신규 화학물질의 명칭과 유해성·위험성 등을 2일 홈페이지(www.moel.go.kr)를 통해 공표했다. 고용부에 따르면 이번 공표 대상에 포함된 신규 화학물질은 모두 316종이고, 이 가운데 2니트로페닐브로닉산, 1니트로나프탈렌 등 94종에서 유해성·위험성이 확인됐다. 해당 화학물질은 급성 독성과 피부 자극, 눈 손상, 생식세포 변이 등을 일으키는 것으로 나타났다. 산업안전보건법에 따르면 신규 화학물질의 제조·수입자는 사전에 유해성·위험성 조사보고서를 제출해야 한다. 고용부는 제출한 자료를 검토한 뒤 화학물질의 명칭과 유해성을 공표한다. 고용부는 신규 화학물질을 다루는 노동자를 보호하기 위해 해당 물질을 취급하는 사업장에는 보호구를 비치하고 사업장 내 환기시설을 설치하는 등 보호조치를 취하도록 했다. 또 노동자들이 화학물질에 대한 유해성을 쉽게 알 수 있도록 물질안전보건자료(MSDS)에 해당 물질의 유해성·위험성 정보를 반영하도록 했다. 물질안전보건자료는 화학물질 및 제품의 명칭, 유해성, 응급조치요령, 취급 시 주의사항 등을 설명한 자료로, 사업주는 노동자가 쉽게 볼 수 있는 장소에 이를 비치해야 한다. 홍인기 기자 ikik@seoul.co.kr

불임은 젊은 암환자를 치료하는 종양내과 의사에게 중요한 고민거리 중 하나다. 림프종이나 백혈병, 생식세포종 같은 상대적으로 젊은 환자들에게 많은 종양은 항암화학요법으로 완치될 수 있다. 따라서 종양내과에서는 매우 적극적으로 항암화학치료를 한다. 그러나 항암제는 생식세포 손상과 성호르몬 이상을 일으켜 성인이 됐을 때 불임이라는 부작용을 부른다. 과거에는 암환자뿐만 아니라 의사도 치료가 우선이었지 생식기능에 관심 가질 여유가 없었다. 지금은 그렇지 않다. 다행히 남성 환자는 항암치료 전 정자를 미리 얻어 정자은행에 보관하고 치료를 마친 뒤 얼린 정자를 녹여 인공수정에 사용할 수 있다. 그러나 여성 환자는 난자은행을 이용하는 것이 쉽지 않다. 우선 난자를 얻는 것이 쉽지 않고 어느 정도 부작용을 겪어야 한다. 비용도 부담이 된다. 그 무엇보다 큰 문제는 사춘기가 지나지 않은 여자아이는 은행을 이용조차 할 수 없다는 점이다. 또 난자를 얻는 데 2주 이상 시간이 걸리는데 암치료를 미룰 수 없는 상황에서는 유용하지 않다. 최근 난자를 얻는 대신 난소조직을 미리 떼어내 냉동보관하고 치료가 끝나 암세포가 사라지면 보관한 난소조직을 다시 몸 안에 넣는 방법이 주목받고 있다. 사춘기에 이르지 않은 여아나 암 치료를 미룰 수 없는 여성 암환자에게 유용하다. 이 방법으로 2004년부터 올해까지 130명의 엄마가 임신과 출산에 성공했다는 사실이 지난 10월 국제학술지 뉴잉글랜드저널오브메디슨(NEJM)에 보고되기도 했다. 난소조직을 채취해 보관한 뒤 다시 넣어줄 수 있다면 불임뿐만 아니라 항암치료 때문에 난소기능이 손상돼 겪는 조기 폐경과 부작용까지 개선할 수 있다. 그러나 난소조직에 암세포가 이미 침범했거나 그럴 가능성이 있다면 이 방법을 사용할 수 없다. 조직을 이식할 때 암세포를 다시 넣어주는 꼴이 되기 때문이다. 최근 벨기에 연구진은 이 문제를 극복할 수 있는 열쇠로 ‘인공난소’를 제시했다. 이 방법을 활용하려면 항암치료가 예정된 여성 암환자로부터 난소조직을 얻은 뒤 미리 난포를 떼어내거나 난소조직을 이식할 때 난포를 분리한다. 이때 난소조직에 있던 암세포도 같이 분리된다. 난포는 난자를 성숙시키는 동시에 에스트로겐과 같은 호르몬을 만드는 곳이다. 이후 환자가 암치료를 마치면 남은 난포만 인공적으로 만든 구조물에 붙여 이식한다. 쥐를 이용한 동물실험에서만 성공한 상태지만 앞으로 암환자와 불임환자에게도 사용할 수 있을 것이다. 3D 프린터로 인공난소를 만들어 쥐에게 이식한 결과도 최근 공개됐다. 놀랍게도 인공난소를 이식한 쥐에서 배란뿐만 아니라 임신과 출산이 정상적으로 이뤄졌다. 그렇다면 사춘기에 이르지 않은 남자 환자는 어떻게 해야 할까. 아직 정자은행을 이용할 수는 없다. 난소조직을 채취하듯 고환에서 정소조직을 미리 채취해 같은 방법으로 보관하고 사용하는 연구가 시도되고 있다. 이런 다양한 시도들이 전혀 문제가 없는 것은 아니다. 생식기관 이식은 윤리적으로 넘어야 할 산이 있다. 소아 암환자들이 성인이 됐을 때 아이를 갖지 못할 수도 있다는 사실을 알게 된다면 어떨까. 반대로 소아 암환자 부모가 아이의 뜻과 다르게 인공난소를 만들거나 생식기관 이식을 미리 준비한다면? 인공난소나 정소조직을 이용해 언제든지 자기 아이를 가질 수 있다면 전혀 문제가 없을까. 의학과 의료기술이 발전하면서 완치 가능성과 치료 후 환자의 삶의 질은 높아지고 있지만 우리에게 새롭고 어려운 고민을 항상 하게 만든다.

당신은 최대 2억분의1 확률을 뚫고 태어난 존재다. 난자를 향해 헤엄치는 1억~2억 마리의 정자 중 약한 정자들은 질의 산성 물질과 대식세포에 의해 죽고 강한 정자만이 여정을 이어 간다. 그중 먼저 도착한 정자들이 난구세포라는 장애물을 극복하지만 에너지가 고갈돼 이들 역시 죽고 만다. 그러면 그다음으로 도착한 정자들 중 우수한 정자가 난자와 결합해 수정란이 된다는 게 지금까지 생각이다.그런데 이런 과정에서 난자 역시 자신에게 도달한 정자들 중 우수한 개체를 선택할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 즉 난자는 기존 생각보다 수동적이지 않다는 것이다. 미국 태평양북서부국립연구소(PNRI) 연구진은 새로운 연구를 통해 여성의 난자는 가장 건강할 가능성이 큰 가장 우수한 유전자를 지닌 정자를 선택할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구는 수정 시 생식세포의 조합은 우연히 균등한 기회를 가지고 이뤄진다는 멘델의 법칙을 부정하고 있다. 연구를 이끈 조지프 네이도 박사는 난자가 기존 이론보다 생식 과정에서 어떻게 능동적인 참여자가 되는지 다음과 같이 설명했다. 그는 이번 연구에서 수정 과정은 무작위로 일어나는 게 아니며 어떤 난자와 정자가 분명하게 짝을 이루는 관계가 그렇지 않은 경우보다 흔하다는 것을 발견했다. 네이도 박사는 연구의 일부분으로 고환암 발병률을 높이는 유전자 변이를 제거하지 않고 복제한 변이 유전자와 정상 유전자를 지닌 암컷 쥐들과 모든 유전자가 정상인 수컷 쥐들과 번식하는 실험을 진행했다. 그 결과, 이들 쥐의 자손들은 멘델의 법칙에 따라 변이 유전자가 무작위로 유전됐다. 하지만 모든 유전자가 정상인 암컷 쥐들과 암을 유발하는 변이 유전자를 지닌 수컷 쥐들을 번식하게 한 두 번째 실험에서는 자손의 27%만이 변이 유전자를 지닌 것으로 나타났다. 이는 자손의 75%에서 변이 유전자가 나타나리라고 예상했던 것보다 확연히 적은 것으로, 난자가 좋은 유전자를 지닌 정자를 선택했음을 시사한다. 이번 연구 결과는 미국유전학회(GSA)가 발행하는 학술지 ‘유전학’(GENETICS) 최근호에 실렸다. 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

한 생명이 탄생하려면 1~2억 마리의 정자가 난자를 향해 헤엄치며 경쟁을 벌여야 한다. 그 과정에서 약한 정자들은 질의 산성 물질과 대식세포에 의해 죽고 강한 정자만이 여정을 이어간다. 그중 먼저 도착한 정자들이 난구세포라는 장애물을 극복하지만 에너지가 고갈돼 이들 역시 죽고 만다. 그러면 그다음으로 도착한 정자들 중 우수한 정자가 난자와 결합해 수정란이 된다는 게 지금까지 우리의 생각이다. 그런데 이런 수정 과정에서 난자 역시 자신에게 도달한 정자들 중 우수한 개체를 선택할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 즉 난자는 기존 생각보다 수동적이지 않다는 것이다. 미국 태평양북서부국립연구소(PNRI) 연구진은 새로운 연구를 통해 여성의 난자는 가장 건강할 가능성이 큰 가장 우수한 유전자를 지닌 정자를 선택할 수 있다고 밝혔다. 반면 정액은 이처럼 좋지 못한 유전자를 걸러내는 능력은 없는 것처럼 보였다고 연구진은 말한다. 이번 연구는 수정 시 생식세포의 조합은 우연히 균등한 기회를 가지고 이뤄진다는 멘델의 법칙을 부정하며, 오랫동안 과학자들이 전통적인 성 역할을 자신의 연구에 반영해 난자를 수동적이고 정자를 적극적으로 묘사해왔음을 보여준다. 연구를 이끈 조지프 네이도 박사는 난자가 기존 이론보다 생식 과정에서 어떻게 능동적인 참여자가 되는지 다음과 같이 설명했다. 그는 이번 연구에서 수정 과정은 무작위로 일어나는 게 아니며 어떤 난자와 정자가 분명하게 짝을 이루는 관계가 그렇지 않은 경우보다 흔하다는 것을 발견했다. 네이도 박사는 연구의 일부분으로 고환암 발병률을 높이는 유전자 변이를 제거하지 않고 복제한 변이 유전자와 정상 유전자를 지닌 암컷 쥐들과 모든 유전자가 정상인 수컷 쥐들과 번식하는 실험을 진행했다. 그 결과, 이들 쥐의 자손들은 멘델의 법칙에 따라 변이 유전자가 무작위로 유전됐다. 하지만 모든 유전자가 정상인 암컷 쥐들과 암을 유발하는 변이 유전자를 지닌 수컷 쥐들을 번식하게 한 두 번째 실험에서는 자손의 27%만이 변이 유전자를 지닌 것으로 나타났다. 이는 자손의 75%에서 변이 유전자가 나타나리라고 예상했던 것보다 확연히 적은 것으로, 난자가 좋은 유전자를 지닌 정자를 선택했음을 시사한다. 이에 대해 스미스소니언 열대 연구소의 행동생태학자 윌리엄 에버하르트는 과학자들은 이런 현상을 ‘감춰진 암컷의 선택’(cryptic female choice)이라고 부른다고 말했다. 수정 과정에서 이런 현상이 어떻게 일어나는지에 관한 명확한 증거는 아직 없지만, 네이도 박사는 두 가지 가능성을 제시한다. 첫 번째 가능성은 중요한 신호 분자인 엽산(폴산) 등 비타민B 복합체의 신진대사 속도가 정자와 난자에 따라 다르다는 것이다. 이런 차이가 정자와 난자가 서로 얼마나 끌어당기는 정도에 영향을 줄 수 있다. 또 다른 가능성은 난자가 완전히 형성되기 전에 정자가 수정 장소인 자성생식수관에 들어갔을 경우다. 정자의 존재가 난자의 형성에 영향을 미쳐 그 유전자는 가능한 한 해당 정자에 잘 맞을 수 있다. 이번 연구 결과는 미국유전학회(GSA)가 발행하는 학술지 ‘유전학’(GENETICS) 최근호에 실렸다. 사진=ⓒ mansum008 / fotolia 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

최근 기초과학연구원 유전체교정연구단이 참여한 국제 공동연구팀이 돌연사의 주요 원인으로 꼽히는 비후성 심근증을 초래하는 유전자 변이를 인간 배아에서 교정해 정상 유전자로 복구시키는 연구 결과를 ‘네이처’에 발표했다. 이전에도 ‘크리스퍼 유전자 가위’로 인간 배아 유전자 교정을 시도한 사례가 있었으나 유전자 가위의 정확성에 문제가 있었고 교정된 세포와 교정되지 않은 세포가 섞이는 ‘모자이크 현상’이 나타나는 한계도 있었다. 공동연구팀은 크리스퍼 유전자 가위를 구성하는 단백질과 가이드 RNA를 수정 후가 아니라 수정과 동시에 난자에 도입함으로써 이런 문제를 극복했다. 또 자체 개발한 절단 유전체 시퀀싱 방법을 통해 변이 유전자만 교정하고 다른 유전자에는 영향을 미치지 않는다는 사실을 입증했다. 이번 연구는 배아 단계에서 유전자 가위의 효율성과 안전성을 확인하기 위한 목적으로 허용됐으며, 관리 규정에 따라 실험 후 모든 배아는 폐기됐다. 그러나 유전자 가위가 도입된 배아와 도입되지 않은 배아 사이에 배반포 발달에 있어 차이가 없었기 때문에 만약 산모에 착상했다면 변이가 교정된 건강한 아이가 출산될 가능성이 매우 높았다.유전자 가위를 이용해 배아의 변이 유전자를 고치는 방식은 비후성 심근증에 국한되지 않고 대부분의 유전병에 보편적으로 활용될 수 있다. 유전자 가위를 구성하는 가이드 RNA만 맞춤형으로 새로 합성하면 되기 때문이다. 1만여개가 넘는 유전질환의 대물림을 원천 차단할 수 있는 길이 열린 것이다. 배아 유전자 교정은 전 세계 수천만명에 달하는 유전질환자들과 그 가족들에게 희망을 주는 성과임은 분명하나 생명윤리 차원에서 몇 가지 우려와 논란이 있는 것도 사실이다. 첫째, 인간 난자와 배아를 실험에 사용하는 것이 바람직하지 않다는 의견이다. 다른 적절한 대안이 있다면 인간 생식세포를 사용하지 않아야 한다는 데 전적으로 동의한다. 그러나 지난 수년 동안 생쥐와 원숭이 등 다양한 동물 배아 유전자를 교정한 사례가 학술지에 보고됐으나 이들 동물과 인간 유전자는 염기서열이 달라 인간 배아에서 유전자 가위의 안전성과 효율성을 확인할 수 없었다. 더욱이 인간 배아 연구를 통해 이번에 새롭게 알게 된 성과가 많아 네이처에 발표할 수 있었다. 이번 연구를 위해 귀중한 난자를 기증한 해외 여성들에게 진심으로 감사드린다. 둘째, 착상 전 유전자검사(PGD)란 방법이 있는데 굳이 배아 유전자 교정을 할 필요가 있는지에 대한 의문을 제기할 수 있다. 이번 논문에 분명히 밝혔지만 유전자 가위는 PGD의 대안이 아니라 PGD와 함께 사용돼 착상에 적합한 건강한 배아의 비율을 높일 수 있다. 인공수정이 항상 성공하는 것이 아니기 때문에 착상에 적합한 배아의 숫자를 늘리는 것은 큰 의미가 있다. 셋째, 국내 생명윤리법은 인간 배아 연구를 포괄적으로 금지하고 있는데 국내 연구진이 이를 피하기 위해 유전자 가위를 해외 연구진에 제공하고 배아 실험 후 DNA를 들여와 분석한 것이 편법이란 지적도 있다. 연구진은 이에 대해 변호사에게 자문을 한 결과 법적으로 문제 될 게 없다는 답변을 받았다. 2015년 말 미국 국립과학원과 영국 왕립과학원, 중국 과학원은 인간 배아 연구는 허용하되 임상에 적용하는 것은 시기상조라는 성명서를 발표했다. 이번 논문 발표 뒤 하루 만에 유전학 관련 국제학회 11개는 공동성명을 통해 각국 정부가 인간 배아 연구를 금지해서는 안 되고 연구비 지원도 필요하다고 밝혔다. 우리 사회도 이런 국제적 논의에 부합하도록 관련 법과 제도를 정비할 필요가 있다. 연구 활성화와 의료·생명공학산업 발전, 일자리 창출 등을 위해서도 필요하지만 무엇보다 수십만명에 달하는 국내 환자와 가족들이 매일 흘리는 눈물, 후손들이 받게 될 고통을 더이상 외면해서는 안 된다.

‘4차 산업혁명을 주도할 것인가, 생명윤리 논란을 차단할 것인가.’ 한국의 최첨단 유전자 교정기술이 갈림길에 놓였다. 유전공학을 비롯한 바이오 분야는 ‘4차 산업혁명의 꽃’으로 통하지만, 우리나라의 제도는 2006년 불거진 ‘황우석 사태’에 대한 트라우마에서 여전히 헤어나지 못하고 있다. 3일 과학기술계에 따르면 우리나라 유전자 연구는 우수한 기술 수준에도 불구하고 법적 제약 때문에 제 속도를 내지 못하고 있다. 이날 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 실린 기초과학연구원(IBS) 유전체교정연구단 김진수 단장팀의 연구 성과가 대표적이다. 유전질환을 일으키는 특정 유전자를 찾아내 제거하거나 덧붙일 수 있는 핵심 기술인 ‘크리스퍼 유전자 가위’를 만들어 냈지만, 정작 인간 배아에 적용하는 교정실험은 미국 연구팀에 맡겼다. 황우석 사태 이후 엄격해진 생명윤리법 때문에 인간 배아를 활용한 실험이 금지됐기 때문이다. 2012년 처음 세상에 모습을 드러낸 유전자 가위는 인류를 각종 유전질환에서 해방시킬 핵심 기술로 주목받고 있다. 기술이 있어도 활용을 못 하기 때문에 세계적인 연구 경쟁에서 뒤처질 수밖에 없다. 반면 세계 각국은 유전자 가위를 활용한 유전질환 치료를 본격화하고 있다. 실제 중국은 인간 배아 유전자 실험에 특별한 규제가 없어 연구가 가장 활발하게 진행되고 있다. 2015년 4월 중국 중산대가 세계 최초로 인간 배아 유전자 교정실험에 성공한 것도 이런 분위기여서 가능했다. 영국도 지난해 2월 불임 치료와 배아 연구를 주관하는 ‘인간생식배아관리국’(HFEA) 명의로 인간 배아 유전자 교정실험을 연구용에 한해 허용했다. 미국 역시 “임신을 위한 배아 유전자 교정은 안 된다”고 전제하면서도 “유전적 난치병 치료에 대한 기초연구를 위해 실험실에서 인간 배아와 생식세포를 교정하는 것은 합당하다”며 사실상 배아 연구를 허용하고 있다. 현재 유전자 가위를 이용한 임상 연구는 미국 9건, 중국 5건, 영국 3건이 진행 중인 반면 한국은 한 건도 없는 실정이다. 생명윤리법에 따르면 배아나 난자, 정자, 태아에 대한 유전자 교정치료는 금지돼 있으며 대통령령에서 정하는 희귀, 난치병 치료 등 일부 조건을 충족할 때만 제한적으로 연구가 허용되고 있다. 김 단장은 “유전자 가위 기술은 기존 생명공학의 한계를 뛰어넘는 4차 산업혁명 시기에 새로운 기회와 일자리를 만들 것”이라며 “생명과 관련돼 있어 규제가 필요하지만 적어도 기초적인 배아 연구는 허용할 필요가 있다”고 제안했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 실험용 생쥐 대신 1㎜ 크기 벌레로 약물의 독성을 확인하는 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 천연물연구소 시스템천연물연구센터 강경수 박사팀이 1㎜ 크기의 투명한 벌레인 ‘예쁜꼬마선충’을 이용해 항암제 독성을 평가하는 방법을 발견했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 약학 분야 국제학술지 ‘환경독성학’ 6월호 표지논문으로 실렸다. 연구팀은 900여개 체세포와 300여개 신경세포, 약 2만개 유전자로 구성된 꼬마선충에 주목했다. 인간 유전자와 40% 정도가 일치돼 세포 사멸이나 노화 같은 생물학적 메커니즘이 인간과 유사하다고 알려져 있다. 연구팀은 꼬마선충에게 항암제 후보물질을 투여한 뒤 크기 변화, 알 개수, 부화 속도, 생식세포 형태 관찰로도 약물의 독성 여부를 판단할 수 있다는 것을 확인했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

우리는 살면서 꽤 많은 사람을 만난다. 출퇴근 버스와 지하철 안, 오가는 거리에서 그리고 텔레비전이나 영화 등을 통해서 말이다. 그리고 누군가와 닮은 사람을 보면 신기해한다. 왜냐하면 지구상에 똑같은 사람은 단 한 명도 없다는 걸 알기 때문이다. 어느 누구도 외모, 성격, 태도, 가치관 등이 똑같은 경우는 없다.비슷할 것 같은 부모 형제도 다르다. 물론 유전적으로 동일한 일란성 쌍둥이는 예외이지만. 동물이나 식물도 마찬가지이다. 우리에게 친숙한 개나 고양이, 다양한 종류의 가축들, 더 나아가 야생의 동물들은 물론 대다수의 식물, 심지어 곰팡이와 버섯까지 같은 종이라도 동일한 개체는 없다. 세균이나 단세포 진핵생물은 제외하더라도 매우 많은 종류의 생물들은 모두 조금씩이라도 다르다.왜 그럴까. 정답은 생물들의 유성생식 때문이다. 유성생식을 하면 생물 개체들은 다양한 특징을 나타내게 된다. 반면 무성생식을 하는 세균이나 단세포 진핵생물은 복제품처럼 똑같은 개체가 존재한다. 유성생식은 암컷의 난자와 수컷의 정자가 수정돼 자손이 태어나는 번식 방법이다. 난자와 정자가 수정하면서 부모의 염색체(유전물질)가 자손에게 전달된다. 사람은 아버지로부터 가장 큰 염색체인 1번에서 가장 작은 염색체인 22번까지, 그리고 성염색체를 포함해 23종 23개 염색체가 전달되고 어머니에게서도 마찬가지로 23종류 23개 염색체가 전달된다. 23개 염색체에는 약 2만 1000개의 유전자를 비롯한 모든 유전정보가 담겨 있다. 정자와 난자가 수정돼 태어난 아기는 아버지와 어머니에게서 전부 23종류 46개의 염색체를 가지게 된다. 아이는 나중에 배우자와 만나 자손을 낳을 때 23종류 23개의 염색체를 전달한다. 이 아이가 태어날 때 아버지와 어머니로부터 받은 1번 염색체 중에서 1개가 선택되고 2번 염색체 중에서 1개가 선택되는 등 이렇게 23번 염색체까지 선택이 이루어진다. 그러니까 이 아이가 자손에게 전달할 수 있는 염색체의 조합은 2의 23제곱개로 약 840만 가지의 생식세포가 생길 수 있다. 여기에다 배우자도 같은 수의 생식세포가 생길 수 있으니까 정자와 난자가 만나 생긴 자손의 유전적 다양성은 적어도 70조(840만×840만) 가지가 된다. 그러니까 형제자매라도 유전적으로 동일할 가능성은 많아야 70조분의1로 사실상 0에 가깝다. 유성생식 과정을 통해 이렇게 다양한 유전적 조성을 갖게 되면 생물들은 다양한 환경에 대비할 수 있다. 가장 잘 알려진 것은 기생생물과의 싸움이다. 사람을 비롯한 수많은 동식물은 많은 종의 세균과 미생물이 서식하는 숙주이다. 이 기생생물들은 매우 빠르게 다양한 변이를 만들어 낸다. 이에 대응해 숙주인 동식물이 살아남으려면 다양한 면역 관련 세포를 만들 유전적 다양성이 필요하다. 남미의 한 양서류는 기생충이 창궐하면 유성생식, 기생충이 잦아들면 무성생식을 하는 것으로 밝혀졌다. 또한 유성생식을 통해 생존에 적합하지 않은 유전자를 가진 자손은 자연 도태됨으로써 생존에 부적합한 유전자를 솎아 내는 효과도 있다. 이런 이점 때문인지 무성생식을 하는 동물인 담륜충도 외부의 유전자를 몸 내부로 받아들여 자신의 유전적 조성을 다양하게 만든다. 또한 세균도 다른 세균과 활발하게 유전자를 교환해 유전적 다양성을 만들고 있다. 말도 많고 탈도 많았던 역사 국정교과서가 폐지됐다. 순전히 생명과학의 관점, 즉 생물의 존속에 다양성이 매우 중요하다는 점을 반추해 보면 이는 타당한 것 같다. 왜냐하면 다양성은 강한 콘텐츠를 만드는 유용한 수단이고 그것이 교과서라 하더라도 마찬가지일 것 같기 때문이다.

일본 연구팀이 실험용 쥐를 이용, 배아줄기세포(ES세포)에서 ‘정자(精子)줄기세포’를 만드는데 세계에서 처음으로 성공했다. 7일 NHK와 아사히(朝日)신문 등에 따르면 교토(京都)대학 대학원의학연구과의 사이토 미치노리 교수팀은 체외배양만으로 배아줄기세포에서 ‘정자줄기세포’를 만드는 데 성공했다는 논문을 이날자 미국 과학전문지 셀 리포트에 발표했다. 사이토 교수팀은 쥐의 배아줄기세포나 유도만능줄기세포(iPS)세포에서 정자를 만드는 데 이미 성공했다. 이번에는 체외배양만으로 정자줄기세포를 만드는 데 성공했다. 정자줄기세포는 성인 수컷의 정소(精巢)에 이식하면 정자를 만들어내기 때문에 남성불임 치료에도 응용이 가능할 것으로 기대된다. 연구팀은 몸의 여러 가지 조직이 되는 배아줄기세포를 이용해 정자나 난자의 근원이 되는 시원(始原)생식세포를 만들었다. 이 세포를 쥐 태아의 정소에서 끄집어낸 체세포와 섞어 배양한 결과 1개월 후 정자줄기세포의 특징적인 유전자가 활동하는 것을 확인했다. 보통의 정자줄기세포와 마찬가지로 증식이 가능하며 4개월 이상 배양하는 것도 가능하다. 쥐의 정소에 이식해 분화한 정자를 보통의 난자와 체외수정시키자 새끼로 자라는 사실도 확인했다.다만 이 정자줄기세포가 정자로 분화가 이뤄진 것은 최대 20% 정도로 보통의 정자줄기세포 보다 낮았다. DNA의 ‘메틸화’라는 과정에서 생기는 이상이 영향을 미쳤다고 한다. 사이토 교수는 “DNA의 메틸화가 불임의 원인일 가능성이 있다”고 지적하고 “이상이 생기지 않는 배양방법을 찾아내 정자줄기세포를 만드는 구조를 규명하기 위해 계속 연구를 하겠다”고 말했다. 연합뉴스　 　

여성 생식기관인 ‘난소’의 능력은 태어날 때부터 정해져 있다. 나이가 들면서 매달 배란이 되고 일부는 계속 퇴화되며 난자 수가 줄어든다. 난포(난자 주머니)가 모두 소진되면 폐경이 온다. 유전이나 스트레스 등으로 폐경이 일찍 오는 사람도 있다. 특히 항암치료는 난자를 빨리 고갈시켜 난소 기능을 저하시키는 원인이 된다. 항암제는 세포의 DNA를 공격해 파괴시킨 뒤 세포가 스스로 사멸하도록 유도한다. 암세포처럼 빨리 증식되는 세포가 표적이 되는데 주변 정상세포도 손상된다는 점이 문제다. 그렇다면 난소 기능을 보존하기 위해 우리는 어떤 대안을 마련해야 할까. 우선 세포의 사멸을 막는 인자들을 이용하면 난자의 손실을 줄일 수 있을 것이다. 그러나 세포의 사멸을 방해하면 항암효과도 저하될 수 있다. 그리고 DNA가 손상된 난자의 자연적인 세포사멸까지 방해해 생존시킨다면 비정상 난자에 의한 유산이나 기형 등의 위험을 초래할 수도 있다. 항암치료는 혈관에도 영향을 준다. 난소에 연결된 혈관과 주변 조직에 손상을 입혀 혈액 공급을 감소시키고 난자가 소실되게 한다. 이때는 항암치료 부작용인 ‘백혈구 감소증’을 예방하는 ‘과립세포군 촉진인자’를 이용한다. 이 인자를 투여하면 혈관 손상이 감소해 난포 손상을 완화할 수 있는 것으로 알려져 있다. ‘휴면 원시난포’의 조기 활성화도 주목할 필요가 있다. 난소에는 여러 발달 단계의 난포가 섞여 있다. 가장 낮은 단계인 원시난포는 휴면 상태로 있고 그중 일부가 1~2차 난포로 성장한다. ‘난포자극 호르몬’에 반응해 주기적으로 활성화되면 ‘배란전 난포’로 성장하고 이후 배란이 된다. 폐경기까지 이런 배란 기능을 잘 유지하기 위해 가장 중요한 것은 휴면 상태의 원시난포를 잘 관리하는 것이다. 휴면 상태를 유지하지 못하고 난포가 지나치게 빨리 자라면 조기 폐경이 된다. 그런데 항암제는 난소에서 휴면 상태 원시난포들을 과다하게 활성화시킨다. 이렇게 커진 난포는 직접적인 항암제의 공격에 취약해지고 사멸 위험이 높아진다. 또 작은 난포들은 다른 난포들의 성장을 억제하는 인자를 갖고 있어 서로 성장을 억제하고 있는데, 난포가 성장한 뒤 파괴되면 이런 억제인자까지 감소하는 문제가 더해진다. 원시난포의 조기 과다 활성화를 막을 수 있는 보호제가 있다면 항암제 투여로 인한 난소기능 저하를 예방할 수 있을 것이다. 그중 하나는 ‘항뮬러리안 호르몬’(AMH)이다. 작은 난포에서 분비되며 다른 작은 난포의 성장을 억제하는 호르몬으로, 투여했을 때 난소의 난포 손실을 줄일 수 있다는 연구 결과가 속속 나오고 있다. 또 다른 보호제로 ‘성선자극호르몬 효현제’가 있다. 이 호르몬은 뇌의 가운데에 위치한 ‘뇌하수체’에서 성선호르몬이 분비되는 것을 억제해 배란을 방해한다. 성조숙증이나 자궁내막증 등에서도 사용한다. 항암치료 중 이 물질을 이용하면 조기폐경 위험이 낮아지고 난소 기능 저하도 효과적으로 막을 수 있다. 다른 질환 치료제로도 이미 사용하고 있어 현재 연구 결과가 가장 많이 나와 있다. 최근 국내 연구진은 사춘기의 시작과 생식세포 발달을 조절하는 호르몬으로 알려져 있는 ‘멜라토닌’과 ‘그렐린’에 주목하고 있다. 멜라토닌 단독으로도 보호 효과가 있지만 함께 투여하면 항암제의 원시난포 활성화를 더 효과적으로 억제하는 기능이 있는 것으로 밝혀졌다. 이 밖에 항암치료에도 생식세포를 보호할 수 있는 방법이 계속 개발돼 난임이나 조기 폐경으로 인한 여성의 고통을 줄이는 길이 더 많이 열리길 기대한다.

　신생아의 소두증(小頭症)을 유발한다고 알려진 지카바이러스가 성인 남성의 생식능력도 떨어뜨릴 것이라는 분석이 나왔다. 　미국 워싱턴대학교 의대 연구진은 수컷 쥐가 지카바이러스에 감염되면 고환(불알) 크기가 현격하게 작아지며 정자 수가 줄어들고, 성호르몬인 ‘테스토스테론’의 양도 감소한다는 연구 결과를 발표했다고 CNN 등이 31일(현지시간) 보도했다. 　지금까지 지카바이러스 연구는 태아와 여성의 생식기관 감염에 초점을 맞췄지만 워싱턴대 연구진은 이와 달리 지카바이러스가 남성의 생식기관에 미치는 영향을 분석했다. 　우선 첫 단계로 수컷 쥐에게 지카바이러스를 감염시키고 1주가 지나자 생식기관인 고환에서도 바이러스가 발견됐다. 　2주 뒤에는 수컷 쥐의 고환 크기가 눈에 띄게 줄고 무게도 감소했다. 일반 쥐의 고환 무게는 75㎎ 이상이지만, 바이러스에 감염된 쥐의 경우 50㎎도 되지 않았다. 3주 뒤 쥐의 고환 크기는 더욱 줄었고, 무게는 25㎎ 미만인 것으로 나타났다. 연구진은 고환을 구성하는 세포가 죽었고, 고환 내부의 구조도 망가진 것을 확인했다. 수컷의 핵심 생식기관인 고환이 지카바이러스의 공격으로 점차 기능을 상실하는 것이다. 고환은 생식세포인 정자와 성호르몬인 테스토스테론을 만드는 기관이다. 지카바이러스에 감염된 쥐는 고환의 크기가 작을 뿐 아니라 정자 수와 성호르몬 수치도 정상에 비해 적었다. 정자의 운동성도 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 　연구를 진행한 마이클 다이아몬드 교수는 “수컷 쥐에서 확인한 결과가 사람에게도 나타나는지는 아직 알지 못한다”며 “사람에게도 같은 영향이 있는지를 확인하기 위해서는 추가 연구가 필요하다”고 밝혔다. 　사람의 정자 속에서 지카바이러스가 발견된 적은 있다. 또 지카바이러스는 정액 속에서 수개월을 산다고 알려졌다. 이에 따라 세계보건기구(WHO)와 미국 질병예방통제센터(CDC)는 증상이 없더라도 지카 발생국가를 방문한 남성은 최소 6개월간 성관계 때 콘돔을 사용하라고 권고하고 있다. 　지카바이러스는 뎅기열바이러스, 웨스트나일바이러스 등 주로 모기를 통해 전파되는 플라비바이러스 속의 바이러스다. 감염자에게서 태어난 아이는 소두증 등 뇌 질환은 물론 시·청각 손상 등을 앓는 것으로 알려졌다. 소두증은 태아의 뇌가 다 자라지 않아 머리가 비정상적으로 작아지는 질환을 일컫는다. 최근에는 브라질 등 남미뿐 아니라 미국, 동남아시아에서도 환자가 발생하고 있다. 하종훈 기자 artg@seoul.co.kr

진화의 선택은 정자처럼 아주 작은 생식세포를 많이 만들거나 혹은 난자처럼 매우 큰 생식세포를 적게 만드는 방향으로 진화했다. 그 이유는 아직도 논쟁이 진행중이지만, 유전정보와 세포질, 영양성분을 정확히 절반씩 나누는 공평한 방식보다 모 아니면 도 전략이 더 유리하게 작용했던 것으로 생각된다. 수컷의 장점은 작은 정자를 대량으로 만들어서 자손을 퍼트릴 가능성을 높일 수 있다는 것이다. 그러나 다른 수컷과의 경쟁에서 밀리면 자손을 하나도 못 남길 수도 있다. 암컷은 '대박'을 터트릴 수는 없지만, 안전하게 정해진 수의 자손을 남길 수 있다. 이런 기본 번식 전략 때문에 보통 수컷은 정자의 크기보다는 수를 늘리는 방향으로 진화했다. 그러나 예외는 항상 존재한다. 취리히 대학의 진화생물학자 스테판 뤼폴드(Stefan Luepold)와 그의 동료들은 초파리의 한 종류인 드로소필라 비푸르카(Drosophila bifurca)를 연구했다. 이 초파리는 2~3mm의 작은 몸길이를 가지고 있지만, 수컷의 정자는 6cm까지 길어질 수 있다. 물론 정자도 하나의 세포인 만큼 길이는 길어져도 굵기는 너무도 가늘어서 눈에 보이지 않는 작은 세포다. 그래도 왜 수컷 자신은 물론 암컷의 몸길이보다 훨씬 긴 정자를 만드는 것일까? 과학자들은 이 초파리를 비롯해 자연계에서 이런 사례를 종종 발견했지만, 그 이유는 아무도 몰랐다. 연구팀은 이 거대 정자의 존재 이유가 암컷에 의한 성 선택이라고 주장했다. 수컷 공작의 화려한 깃털처럼 암컷이 긴 정자를 선호했기 때문에 극단적으로 진화된 경우라는 것이다. 그런데 왜 이런 성 선택이 이뤄진 것일까? 영양 상태가 좋고 몸집이 큰 수컷만이 수정에 필요할 만큼 충분한 정자 숫자를 생산할 수 있다. 따라서 자연스럽게 부실한 수컷은 배제되고 튼튼한 수컷만 선택되는 것이다. 이런 수컷과 자손을 만들어야 암컷 역시 더 많은 자손을 남길 수 있다. 결국, 이런 선택이 여러 세대 반복되면서 지금같이 거대 정자가 진화된 것이다. 종종 진화는 도저히 이해할 수 없는 방향으로 일어날 수 있다. 수컷 공작의 화려한 깃털은 움직이는데 거추장스러울 뿐 아니라 암컷은 물론 포식자의 눈에도 훨씬 잘 띄게 한다. 감당하기 힘든 수준의 거대 정자를 만드는 것 역시 마찬가지 어리석음이다. 하지만 더 많은 후손을 남길 방법이 그것뿐이라면 다른 선택은 없다. 인간 세상과 마찬가지로 자연계에도 남들이 보면 바보 같지만, 어쩔 수 없는 그들만의 사정이 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

진화의 선택은 정자처럼 아주 작은 생식세포를 많이 만들거나 혹은 난자처럼 매우 큰 생식세포를 적게 만드는 방향으로 진화했다. 그 이유는 아직도 논쟁이 진행 중이지만, 유전정보와 세포질, 영양성분을 정확히 절반씩 나누는 공평한 방식보다 모 아니면 도 전략이 더 유리하게 작용했던 것으로 생각된다. 수컷의 장점은 작은 정자를 대량으로 만들어서 자손을 퍼트릴 가능성을 높일 수 있다는 것이다. 그러나 다른 수컷과의 경쟁에서 밀리면 자손을 하나도 못 남길 수도 있다. 암컷은 대박은 터트릴 수 없지만, 안전하게 정해진 수의 자손을 남길 수 있다. 이런 기본 번식 전략 때문에 보통 수컷은 정자의 크기보다는 수를 늘리는 방향으로 진화했다. 그러나 예외는 항상 존재한다. 취리히 대학의 진화생물학자 스테판 뤼폴드(Stefan Luepold)와 그의 동료들은 초파리의 한 종류인 드로소필라 비푸르카 Drosophila bifurca를 연구했다. 이 초파리는 2-3mm의 작은 몸길이를 가지고 있지만, 수컷의 정자는 6cm까지 길어질 수 있다. 물론 정자도 하나의 세포인 만큼 길이는 길어져도 굵기는 가늘기서 눈에 보이지 않는 작은 세포다. 그래도 왜 수컷 자신은 물론 암컷의 몸길이보다 훨씬 긴 정자를 만드는 것일까? 과학자들은 이 초파리를 비롯해 자연계에서 이런 사례를 종종 발견했지만, 그 이유는 아무도 몰랐다. 연구팀은 이 거대 정자가 이유가 암컷에 의한 성 선택이라고 주장했다. 수컷 공작의 화려한 깃털처럼 암컷이 긴 정자를 선호했기 때문에 극단적으로 진화된 경우라는 것이다. 그런데 왜 이런 성 선택이 이뤄진 것일까? 거대 정자는 영양 상태가 좋고 몸집이 큰 수컷만이 수정에 필요한 충분한 숫자를 생산할 수 있다. 따라서 자연스럽게 부실한 수컷은 배제되고 튼튼한 수컷만 선택되는 것이다. 이런 수컷과 자손을 만들어야 암컷 역시 더 많은 자손을 남길 수 있다. 결국, 이런 선택이 여러 세대 반복되면서 지금같이 거대 정자가 진화된 것이다. 종종 진화는 도저히 이해할 수 없는 방향으로 일어날 수 있다. 수컷 공작의 화려한 깃털은 움직이는데 거추장스러울 뿐 아니라 암컷은 물론 포식자의 눈에도 훨씬 잘 띄게 한다. 감당하기 힘든 수준의 거대 정자를 만드는 것 역시 마찬가지 어리석음이다. 하지만 더 많은 후손을 남길 방법이 그것뿐이라면 다른 선택은 없다. 인간 세상과 마찬가지로 자연계에도 남들이 보면 바보 같지만, 어쩔 수 없는 그들만의 사정이 있는 셈이다. 고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

인간의 피부세포로 정자를 만들어내는 데 성공했다고 스페인 연구진이 27일(현지시간) 밝혔다. 이는 앞으로 불임 치료로 이어질 수 있는 커다란 의학적 성과다. 불임은 전 세계 부부의 약 15%에서 나타나고 있다. 현재 대안은 기증된 정자나 난자를 사용하는 것이 유일하다. 연구를 이끈 스페인 발렌시아 대학 카를로스 시몬 교수는 “아이를 갖길 원하는 사람에게 생식세포(정자 또는 난자)가 없는 경우엔 어떻게 대처해야 할까?”라고 물은 뒤 “생식세포가 없는 사람들이 생식세포를 만들 수 있게 하는 것이 우리가 해결을 목표로 하는 문제”라고 말했다. 이번 연구는 성숙한 세포를 다능성 세포로 재프로그램할 수 있는 것을 발견한 존 거든 케임브리지대 교수와 야마나카 신야 교토대 교수의 연구에서 영감을 얻었다. 두 연구자는 이를 통해 2012년 노벨 의학·생리학상을 공동 수상하기도 했다. 시몬 교수가 이끈 연구팀은 미국 스탠퍼드 대학과 공동으로 생식세포 형성에 필요한 여러 유전자를 도입해 성숙한 피부 세포를 재프로그램하는 데 성공했다. 이런 과정으로 피부 세포는 1개월 이내에 정자와 난자로 분화할 수 있는 생식세포가 되도록 변환하는 것이 발견됐다. 하지만 이들 생식세포의 수정 능력은 갖추고 있지 않은 것으로 알려졌다. 이에 대해 시몬 교수는 “이 세포는 정자가 맞지만 생식세포가 되기 위해서는 성숙 단계를 더 거칠 필요가 있다”면서 “이는 아직 초기 단계에 불과하다”고 설명했다. 또 이 기술은 현재 일부 국가에서만 허용되는 인공 배아 제작을 동반하므로, 연구자들은 법률상의 제약을 고려할 필요가 있다. 이에 대해 시몬 교수는 “우리는 장기적으로 풀어나가야 할 과정에 대해 말하고 있다”고 지적했다. 한편 이번 연구성과는 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 자매지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 최신호(26일자)에 게재됐다. 사진=ABC 뉴스 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

인간의 피부세포로 정자를 만들어내는 데 성공했다고 스페인 연구진이 27일(현지시간) 밝혔다. 이는 앞으로 불임 치료로 이어질 수 있는 커다란 의학적 성과다. 불임은 전 세계 부부의 약 15%에서 나타나고 있다. 현재 대안은 기증된 정자나 난자를 사용하는 것이 유일하다. 연구를 이끈 스페인 발렌시아 대학 카를로스 시몬 교수는 “아이를 갖길 원하는 사람에게 생식세포(정자 또는 난자)가 없는 경우엔 어떻게 대처해야 할까?”라고 물은 뒤 “생식세포가 없는 사람들이 생식세포를 만들 수 있게 하는 것이 우리가 해결을 목표로 하는 문제”라고 말했다. 이번 연구는 성숙한 세포를 다능성 세포로 재프로그램할 수 있는 것을 발견한 존 거든 케임브리지대 교수와 야마나카 신야 교토대 교수의 연구에서 영감을 얻었다. 두 연구자는 이를 통해 2012년 노벨 의학·생리학상을 공동 수상하기도 했다. 시몬 교수가 이끈 연구팀은 미국 스탠퍼드 대학과 공동으로 생식세포 형성에 필요한 여러 유전자를 도입해 성숙한 피부 세포를 재프로그램하는 데 성공했다. 이런 과정으로 피부 세포는 1개월 이내에 정자와 난자로 분화할 수 있는 생식세포가 되도록 변환하는 것이 발견됐다. 하지만 이들 생식세포의 수정 능력은 갖추고 있지 않은 것으로 알려졌다. 이에 대해 시몬 교수는 “이 세포는 정자가 맞지만 생식세포가 되기 위해서는 성숙 단계를 더 거칠 필요가 있다”면서 “이는 아직 초기 단계에 불과하다”고 설명했다. 또 이 기술은 현재 일부 국가에서만 허용되는 인공 배아 제작을 동반하므로, 연구자들은 법률상의 제약을 고려할 필요가 있다. 이에 대해 시몬 교수는 “우리는 장기적으로 풀어나가야 할 과정에 대해 말하고 있다”고 지적했다. 한편 이번 연구성과는 이번 연구결과는 세계적 학술지 네이처(Nature) 자매지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports) 최신호(26일자)에 게재됐다. 사진=ABC 뉴스 캡처 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

피부 노화를 막기 위한 ‘선크림’, ‘선블록’ 등 자외선 차단제가 생식세포의 활동성을 저해할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. ●코펜하겐대 의대 교수팀 연구결과 발표 덴마크 코펜하겐대 의과대학 닐스 스탁케백 교수팀은 자외선 차단제의 성분 중 일부가 피부 속으로 흡수돼 인체 생식세포에 심각한 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과를 3일 발표했다. 이번 연구 결과는 이달 1~4일 미국 보스턴에서 진행되는 ‘미국 내분비학회(ENDO) 2016’ 행사에서 발표됐다. 내분비학은 호르몬과 그 기능을 연구하는 생리학 분야로, 올해로 설립 100주년이 된 ENDO는 세계에서 가장 오래되고 규모가 큰 의학 분야 학술단체 중 하나다. 연구진은 미국과 유럽에서 팔리고 있는 37개 자외선 차단제를 사용해 정자와 난자 세포에 미치는 영향을 조사했다. 정자와 난자를 착상 때와 비슷한 환경에 놓아둔 뒤 수정 과정을 관찰하는 실험도 함께 했다. ●“정자 활동 위축… 난자와의 수정 방해” 그 결과 37개 자외선 차단제 중 17개가 남성의 정자세포와 여성의 프로게스테론 호르몬에 직접적으로 나쁜 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 자외선 차단제에 포함된 ‘4MBC’, ‘3BC’, ‘BP3’, ‘OD-PABA’, ‘HMS’ 등 화학물질이 생식세포에 반응하는 것으로 나타났다. 특히 이 물질들은 정자세포의 칼슘(Ca) 회로를 차단함으로써 활동성을 약화시켜 난자와의 수정을 어렵게 만든다고 연구팀은 설명했다. 스탁케백 교수는 “이번 연구 결과는 최근 늘고 있는 원인 불명의 불임 현상에 대한 중요한 해답이 될 수 있다”며 “자외선 차단제를 생산하는 업체는 물론 품질규제 기관에서도 앞으로는 자외선 차단 성능뿐만 아니라 출산에 미치는 영향까지 광범위하게 살펴보길 제안한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“출산 영향까지 광범위하게 살펴봐야” 피부 노화를 막기 위한 ‘선크림’, ‘선블록’ 등 자외선 차단제가 생식세포의 활동성을 저해할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. ●코펜하겐대 의대 교수팀 연구결과 발표 덴마크 코펜하겐대 의과대학 닐스 스탁케백 교수팀은 자외선 차단제의 성분 중 일부가 피부 속으로 흡수돼 인체 생식세포에 심각한 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과를 3일 발표했다. 이번 연구 결과는 이달 1~4일 미국 보스턴에서 진행되는 ‘미국 내분비학회(ENDO) 2016’ 행사에서 발표됐다. 내분비학은 호르몬과 그 기능을 연구하는 생리학 분야로, 올해로 설립 100주년이 된 ENDO는 세계에서 가장 오래되고 규모가 큰 의학 분야 학술단체 중 하나다. 연구진은 미국과 유럽에서 팔리고 있는 37개 자외선 차단제를 사용해 정자와 난자 세포에 미치는 영향을 조사했다. 정자와 난자를 착상 때와 비슷한 환경에 놓아둔 뒤 수정 과정을 관찰하는 실험도 함께 했다. ●“정자 활동 위축… 난자와의 수정 방해” 그 결과 37개 자외선 차단제 중 17개가 남성의 정자세포와 여성의 프로게스테론 호르몬에 직접적으로 나쁜 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 자외선 차단제에 포함된 ‘4MBC’, ‘3BC’, ‘BP3’, ‘OD-PABA’, ‘HMS’ 등 화학물질이 생식세포에 반응하는 것으로 나타났다. 특히 이 물질들은 정자세포의 칼슘(Ca) 회로를 차단함으로써 활동성을 약화시켜 난자와의 수정을 어렵게 만든다고 연구팀은 설명했다. 스탁케백 교수는 “이번 연구 결과는 최근 늘고 있는 원인 불명의 불임 현상에 대한 중요한 해답이 될 수 있다”며 “자외선 차단제를 생산하는 업체는 물론 품질규제 기관에서도 앞으로는 자외선 차단 성능뿐만 아니라 출산에 미치는 영향까지 광범위하게 살펴보길 제안한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

도내서 키우는 모든 흑돼지가 아닌 축산진흥원 260마리만 ‘귀하신 몸’멸종 막으려 30년 전부터 5마리 교배 순수혈통 보존·증식 축사 만들어“맛은 좋은데 개량종보다 비계 많아요” ‘제주 흑돼지’가 천연기념물로 지정된 지 1년이 됐다. 지난해 3월 제주 흑돼지가 천연기념물 제550호로 지정됐다고 알려지자 국민들은 ‘지금까지 천연기념물을 먹었단 말이냐’, ‘제주 흑돼지 앞으로 못 먹는 거냐’며 혼란에 휩싸였다. 식용과 천연기념물 제주 흑돼지는 엄격히 구분된다. 지난 22일 한때 멸종 위기에 처했던 제주 흑돼지를 보존·번식하고 있는 제주 축산진흥원(이하 진흥원·제주시 축산마을길 13)을 찾았다. 진흥원엔 495㎡(150평) 규모의 돈사 두 곳에서 흑돼지 300여 마리가 사육되고 있다. 진흥원 입구에서 흑돼지 돈사까진 자동차로 10분 정도 걸렸다. 가는 곳곳에 방역 장비가 설치돼 있어 차량에 소독약품을 분사했다. 최근 충남 논산 축산 농가에서 발생한 구제역으로 진흥원도 비상이 걸렸다. 김대철 진흥원 행정지원담당(계장)은 “제주는 아직 구제역이 발생한 적은 없지만 천연기념물을 키우고 있는 만큼 방역을 철저히 하고 있다”고 했다. 방역복으로 갈아입고 돈사 안으로 들어갔다. 분비물 냄새가 엄습했다. 사육 공간은 울타리로 구분돼 있었다. 6㎡(2평) 안팎의 공간에 어린 흑돼지들이 10여 마리씩 나뒹굴고 있었다. 전날 태어난 새끼돼지 3마리가 어미 곁에서 곤히 자고 있었다. 다 큰 흑돼지들은 비좁은 공간에 칸별로 일렬로 늘어서 있었다. 안쪽으로 들어갈수록 냄새가 극심했다. 숨이 막혔다. 돈사 두 곳을 둘러보고 밖으로 나온 이후에도 한동안 어질어질했다. 김 계장은 “시설이 열악한 면은 있지만 일반 돼지 농가보다 깨끗하게 관리되고 있다”고 했다. 제주 흑돼지는 2~3년의 준비 과정을 거쳐 지난해 3월 17일 천연기념물로 지정됐다. 도내 모든 흑돼지가 아니라 진흥원에서 키우는 260마리만 대상이다. 흑돼지는 과거 집집마다 화장실 아랫부분에 우리를 만들어 키웠다. 인분을 먹고 사는 돼지라 해서 ‘똥돼지’로 불렸다. 1983년 새마을운동의 일환으로 도내 화장실 개량 사업이 추진되면서 3년 만에 농가에서 대부분 자취를 감췄다. 진흥원은 흑돼지가 멸종될 것을 우려해 1986년 농가에서 흑돼지 5마리를 구해 와 순종 교배를 통한 순수 계통 번식을 시작했다. 김영훈 진흥원 과장은 “5마리에서 순수 개체를 증식한 뒤 흑돼지 형질이 온전하게 유지되고 순수 혈통을 보존하기에 적당하다고 판단하게 됐을 때가 260마리였다”면서 “260마리가 최소한의 개체수로 여겨져 그 수로 한정해 천연기념물로 지정했다”고 설명했다. 농가에선 돈이 되지 않아 토종 흑돼지를 키우려 하지 않는다. 다들 외래종과 교잡한 개량 흑돼지를 키운다. 순수 흑돼지는 한 번에 낳는 새끼 수가 개량돼지에 비해 적다. 개량돼지는 새끼돼지를 평균 10.7마리 낳는 데 반해 흑돼지는 5~6마리 출산한다. 사육 기간도 배 이상 길다. 개량돼지는 6개월 정도 키우면 100㎏이 되는데 흑돼지는 1년을 키워야 100㎏이 된다. 등의 지방층도 보통 40㎜로, 20㎜인 개량돼지에 비해 배 이상 두껍다. 김 과장은 “맛은 있는데 지방이 개량돼지에 비해 많아 소비자들이 선호하지 않는다”면서 “경제 논리에 밀려 흑돼지가 사라지게 됐다”고 전했다. 진흥원은 구제역 같은 만일의 사태에 대비해 지난해 흑돼지 암수 개체별 체세포를 귀에서 떼어내 배양, 동결 보존했다. 올해는 생식세포도 채취해 동결 보존할 계획이다. 배서중 진흥원 수의사는 “체세포만 있어도 복원할 수 있지만 보다 안전하게 종을 보존 관리하기 위해 생식세포도 채취하려 한다”고 했다. 올 연말 ‘천연기념물 유전자원보존관’도 완공될 예정이다. 주충효 문화재청 천연기념물과 주무관은 “동물을 천연기념물로 지정해 관리하는 나라는 우리나라와 북한, 일본뿐”이라며 “그중에서도 돼지를 문화재로 지정·관리하는 건 우리나라가 유일하다”고 했다. 제주 김승훈 기자 hunnam@seoul.co.kr

항균효과 때문에 세탁기 등 가전제품 등에 많이 사용되는 은나노 입자가 기형 정자를 만들어 내는 등 남성의 건강에 나쁜 영향을 미친다는 연구결과가 나왔다. 김진회 건국대 동물생명공학과 교수팀은 27일 “우리 주변에 광범위하게 사용되고 있는 은나노가 정자의 모양에 변형을 일으키고 유산을 유발시킬 수 있다는 사실을 밝혀냈다”며 4편의 관련 논문을 독성학 분야 국제 학술지 ‘나노독성학’과 ‘나노의학’ 등에 실었다. 나노물질은 치약, 로션, 선크림, 양말에서 정수기 필터, 세탁기, 냉장고 등 가전제품까지 생활 곳곳에서 이용되고 있다. 연구팀은 은나노 입자가 생식세포에 미치는 영향을 알아내기 위해 정자를 시험관에 넣고 은나노 입자에 노출시켰다. 은나노 입자에 노출된 정자들은 정자 머리 부분이 움푹 패이거나 꼬리 부분이 서로 연결되는 등 기형 정자로 변했다. 또 연구진은 기형 정자를 난자에 주입해 인공수정을 시켰다. 기형 정자로 만들어진 수정란은 정상적인 수정란과 비교해 태아와 태반을 만드는 세포 수가 줄어들어 수정란이 제대로 성장하지 못하는 것을 발견했다. 연구팀은 은나노를 생쥐의 암컷과 수컷에 투여하는 실험도 했는데, 시험관 실험 결과처럼 은나노에 노출된 쥐는 정자와 난자를 생성하는 생식 세포가 줄었고 수정능력도 눈에 띄게 감소됐다. 김 교수는 “이번 연구는 은나노가 임신 중 태아 발달에 치명적이며 유산 위험성도 높여 습관성 유산으로 이어질 수 있다는 것을 보여주고 있다”고 말했다. 그는 “주요 선진국들은 표시 의무를 부여하는 등 규제를 도입하고 있는 추세”라며 “우리나라도 나노제품 표시제도를 도입 할 필요가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

영국에 사는 20대 남성인 켄지 킬패트릭(26)은 불과 13개월 사이 아이 10명의 생물학적 아버지가 됐다. 동성애자(게이)인 이 남성은 아이를 가질 수 없는 레즈비언 여성 9명에게 ‘기꺼이’ 자신의 정자를 내어주었고 그들은 가족이 됐다. 켄지 사례의 경우 같은 성소수자인 레즈비언 커플에게 정자를 기증했다는 ‘특이성’이 있지만, 해외에는 이처럼 정자 또는 난자 기증을 통해 아이를 임신하고 출산하는 일이 드물지 않다. 일부 국가에서는 켄지처럼 개인간 정자공여 및 증여가 법적으로 금지돼 있긴 하나 원한다면 공공정자은행을 통해 ‘합법적’으로 정자를 주고받는 일이 가능하다. 현재 한국은 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 공공정자은행 시스템이 유일하게 없는 나라다. 1997년 국내에서 가장 먼저 정자은행을 연 곳은 부산대병원이다. 이후 서울대병원과 차병원 등 주요 병원이 정자 동결보존과 해동시설, 기술을 보유하고 있지만 문제는 정자의 부재(不在)다. 더 정확히 말하면 정자 기증자의 부재다. 기술과 시설의 뒷받침에도 불구하고 유독 한국에서 정자부족 현상이 나타나는 이유는 무엇일까. ▲정자 기증을 바라보는 불편한 시각 한국은 혈연주의가 강하다. 정자 기증을 향한 불편한 시선은, 입양 캠페인을 꾸준히 진행해도 여전히 입양에 대한 부정적인 시각이 존재하는 것과 같은 이유다. 특히 부계사회의 특성이 짙은 한국 사회에서는 난자 기증보다 정자 기증이 더욱 어렵다. ‘내 핏줄’에 대한 강한 자부심과 집착은 타인에게 ‘핏줄’을 기증하거나 받는 것을 불편하게 만든다. 생명윤리를 존중하는 정자 기증 반대 진영 측은 정자와 난자라는 생식세포도 엄연한 생명이라고 본다. 이를 주고받는 행태 자체를 윤리학적으로 동의할 수 없다는 것이다. 유교 문화적 측면에서, 정자 기증을 통해 태어난 아이는 생물학적 아버지가 아닌 친권자에게서 자랄 경우 행복권이 침해되고 가족관계가 혼란스러워 질 수 있다는 주장도 있다. 이런 다양한 이유 탓에 한국에서 정자 기증자를 찾는 일은 쉽지 않다. 그러니 공공정자은행 설립이 난항을 겪는 것은 당연한 결과다. 반면 공공정자은행 및 정자 기증 활성화를 주장하는 사람들은 출산율 저조가 사회적인 문제로 대두된 시점에서, 불임·난임 부부가 아이를 가질 수 있는 유일한 방법은 정자(혹은 난자) 기증뿐이라고 말한다. 2008년~2012년 건강보험 진료비 지급자료 분석 결과, 불임 환자는 2008년 16만 2000명에서 2012년 19만 1000명으로 연평균 4.2% 증가했다. 특히 남성의 불임 증가율은 11.8%로, 여성의 2.5%에 비해 훨씬 높은 것으로 조사됐다. 출산율을 늘이려면 무엇보다 정자 기증이 늘어야 한다는 주장의 근거인 셈이다. ▲미국 및 유럽, 민간·공공정자은행 혼합 운영…부작용 우려도 외국 사정은 어떨까. 미국에는 최대 규모의 정자은행인 ‘캘리포니아 크라이요 뱅크’(CCB)가 있다. 프랑스와 영국 등 유럽 국가들은 한국의 국민건강보험과 같은 정부 차원에서 운영하는 공공정자은행이 있다. 아시아의 경우 일본은 비영리 및 영리정자은행을 함께 운영한다. 특히 산아제한정책을 일부 고수하는 중국에서도 공공정자은행이 운영되고 있다는 사실은 꽤 이색적으로 들린다. 한국과의 분명한 차이점도 있다. 한국은 결혼한 부부만 정자를 공여받을 수 있지만 영국이나 미국, 일본 등 많은 국가는 독신 여성이나 동성 부부에게도 정자를 제공한다. 결과적으로 외국에서는 정자 기증을 통한 임신과 출산이 비교적 자유롭고 인식도 나쁘지 않은 편이지만, 부작용은 존재한다. 2011년 미국 시카고 인근의 ‘미드 웨스트 정자은행’에서 정자 공여를 받은 한 여성은 정자은행의 실수로 흑인 남성의 정자로 현재의 딸을 임신·출산했다. 당시 이 여성은 백인 기증자의 정자를 선택했지만 병원의 실수로 흑인 남성의 정자로 임신하게 되면서 결국 혼혈 딸을 갖게 된 것이다. 올해 초에는 미국 뉴저지주에 사는 레즈비언 커플이 정자 기증자와 부모의 권리를 두고 법정공방을 펼치기도 했다. 생명을 돈벌이에 악용한다는 문제제기도 있다. 실제로 2003년 영국의 한 정자판매 전문 웹사이트는 정자를 기증하는 익명의 남성에게 50~100파운드 가량의 대가를 지불한 사실이 알려져 논란이 인 바 있다. 국내에서는 2011년 보건복지부 국정감사에서 전국 139개 정자은행 가운데 일부가 정자 기증에 대해 5만~20만원 수준의 보상금을 제공한다는 주장이 제기됐다. 특히 미국처럼 민간정자은행이 활발하게 운영되는 국가에서는 잡음이 더욱 심하다. 키 180㎝이상, 운동신경 상급, 파란 눈동자 등 마치 자판기에서 물건을 골라 뽑는 것처럼 유전자를 가려 정자를 선택할 수 있는 민간정자은행은 생명을 상품으로 취급한다는 비난을 끊임없이 받고 있다. 개인의 행복 추구권을 상위에 두는 유럽과 미국 등지에서도 정자 기증 및 정자 은행은 양날의 검을 모두 가지고 있는 셈이다. ▲인식의 차이 존중하고 합리적인 대안 찾아야 민간·공공정자은행이 한국에 비해 활발히 운영되는 국가에서조차 논란은 있어왔다. 이는 단순한 개인의 시각차를 넘어 문화적·종교적 관념과도 연계된 문제이기 때문이다. 교황 베네딕토 16세는 2005년 이탈리아에서 실시된 ‘불임치료와 인간배아 줄기세포 연구 규제를 완화하는 '생명윤리법 개정안' 국민투표에서 “생명은 투표의 대상이 아니다”라며 투표 거부를 독려했고, 결국 투표율 미달로 부결됐다. 이 개정안에는 인간배아 줄기세포 연구 제안뿐만 아니라 정자와 난자의 기증을 금지하는 내용이 포함돼 있었다. 가톨릭을 국교로 채택한 나라이자 국민의 95%가 가톨릭교도인 나라이기에 당연한 결과라는 분석이 지배적이었다. 정자 기증 및 정자은행을 둘러싼 시각은 국가별로 다양하다. ‘내 핏줄’을 마치 물건 기부하듯 타인에게 건네는 것은 부적절하다는 시각과, 사회구성의 기본단위인 가족 형성을 위한 최후의 수단이라고 보는 시각 중 어느 것이 틀렸다고 보기는 어렵다. 외국에 비해 한국에서 정자 기증이 활발하지 않은 것은 인식의 차이가 빚은 결과로 볼 수 있다. ‘다른 생각’을 존중하되, 불임·난임 증가 및 출산율 저조 등의 현실적 문제를 해결할 수 있는 대안을 제시해야 풀리는 문제다. 송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr