생명공학(21세기 첨단과학:2)
◎2030년 암 정복 수명 150세 시대로/인체 유전정보 해독… 범죄성향까지 치료/인공장기개발 획기적 발전… 인조인가 탄생/질병예방 주사대신 「과일백신」으로 해결
「2002년에 에이즈전염이 저지되고 2003년에는 위암 및 췌장암이 치료된다.또 2011년쯤 노화·면역질환이 억제되고 2014년에는 아기의 재능유전자 조작도 가능해진다.이어 2030년이면 암이 완전히 정복되면서 마침내 인간의 최고 수명이 1백50세인 시대에 진입한다」
미국의 저명한 해부병리학자이자 임상병리학자인 제프리 A 피셔박사는 지난 94년말 펴낸 「미래의학」에서 인류의 건강에 대한 미래상을 이처럼 조망,무병장수를 기원하는 사람들의 가슴을 설레게 했다.
피셔박사가 이처럼 자신있게 인간의 미래건강을 낙관할 수 있었던 근거는 무엇일까.
세계적인 석학이자 미래학자인 미국의 존 네이스비트박사는 이미 15년전 「메가트렌드 2000」이란 저서에서 21세기의 가장 유망하고 주도적인 산업으로 생명공학을 꼽았다.그는 21세기에는 지식·정보산업이 생명공학에 밀려날 것을 일찍이진단했음에도 당시 많은 사람은 이를 하나의 예견일 뿐으로만 여겼다.
그러나 2000년을 불과 4년 앞둔 1996년 현재,네이스비트박사의 「예언」이 현실로 성큼 다가오면서 21세기 과학기술의 급속한 발전에 「연료」가 되는 것은 다름 아닌 생명공학이라는 점에 이의를 제기하는 과학자는 아무도 없다.
○유전자 위치·역할 규명
유전자 재조합이나 세포배양,세포융합등의 기술을 통해 새로운 생명체와 생명현상을 만들어 내는 생명공학이 지금까지 거둔 결실로는 포메이토,인공감자씨,슈퍼마우스,슈퍼소 등.
더나아가 생명공학은 90년대 들어서는 연구영역을 동·식물분야에서 점차 인간으로까지 확대하면서 암·에이즈·바이러스·노인성질환등 각종 난치병으로부터 인류를 구원할 수 있는 유일한 대안으로 떠올랐다.
인간 무병장수의 꿈을 실현하기 위해 90년 이후 전세계가 심혈을 기울이고 있는 생명공학연구의 근간은 「인간게놈프로젝트」다.
「게놈」이란 각 생물이 대대손손 그들만의 고유한 구조와 유전형질을 유지토록 하는 유전정보의 총칭.고양이의게놈은 고양이의 자손을 고양이로 태어나게 하고 인간게놈은 1백조개의 세포로 이뤄진 인체가 인간의 형태로 유지되도록 만들어 준다.
사람의 염색체는 23쌍 46개.이 염색체는 10만개의 유전자로 이뤄져 있고 이 유전자의 성질을 규정짓는 더 작은 염기 30억개로 구성돼 있다.인체게놈연구는 유전자의 염기서열을 밝혀내 인체의 구조·기능을 결정짓는 유전정보를 해독하고 이들의 염색체내 위치를 나타내는 유전자지도를 만들고자 하는 야심찬 작업이다.
미국·프랑스등 선진 15개국은 90년 10월1일 「인체게놈프로젝트」를 확정,2005년까지 총 30억달러를 들여 「인체설계도」를 완성한다는 계획이다.
현재 6년째를 맞는 게놈연구를 통해 그동안 베일에 가려져 있던 유전자들이 각각 DNA분자의 어디에 위치하고 있는 지와 함께 어느 유전자가 무슨 역할을 하는 지가 속속 밝혀지고 있다.이 계획이 성공할 경우 특정 유전병을 일으키는 유전자가 어떤 위치에서 어떻게 기능하는 지를 규명할 수 있게 된다.
따라서 태어날 아기가 어떤 유전병에 걸렸는 지를 알 수있을 뿐 아니라 질병의 사전예방도 가능해진다.예를 들어 관상동맥질환의 소인을 지니고 태어난 불행한 아기가 있다면 미리 유전자 조작을 통해 병이 생기지 않도록 예방할 수 있게 된다.
간단한 생검표본(조직)검사만으로도 알츠하이머형 치매를 일으키는 소인을 제거할 수 있으며 심지어는 인간의 범죄성향 여부까지 사전에 진단,예방적 차원에서 치료할 수 있는 길이 열리게 된다.또 폐암·위암·유방암·전립선암·직장암등 유전성향이 높은 암의 진단법에도 획기적인 진전이 예상된다.
미국 케임브리지대학 유전학연구소 피터 굿펠로우 교수는 이와 관련,『2010년을 고비로 모든 질병과 관련된 유전자가 완전 판독됨으로써 심장질환·혈우병·알츠하이머·정신분열증·비만등 3천여종의 난치병을 쉽게 예방할 수 있을 것』으로 전망했다.
○난치병 3천여종 퇴치
피셔 박사도 같은 맥락에서 『2010년에 이르면 암 발생률이 지금보다 60%이상 줄어들면서 5명의 환자중 4명이 완치될 것이며 20 20년쯤이면 90%이상의 암을 예방·치료할 수 있을 것』이란 낙관론을펴고 있다.
인간을 병마의 고통으로부터 해방시켜주고 수명을 연장해줄 수 있는 또 하나의 생명공학분야는 이른바 「휴먼프론티어사이언스 프로그램」(인체기능첨단과학연구).
21세기 초반에 「6백만불의 사나이」나 「소머즈」와 같은 인조인간을 탄생시킨다는 목표아래 추진중인 인체기능 첨단과학연구는 현재는 인공장기 개발에 더 비중을 두고 있다.
인공장기 가운데 세계적으로 가장 연구가 활발한 인공심장의 경우 지난 82년 미국 유타대 쟈비크 박사팀이 심근경색환자에게 처음 이식,1백12일간의 생존기록을 세워 비상한 관심을 모았었다.
인공심장은 이후 비약적인 발전을 거듭,2000년까지 몸안에 심는 인플랜트식(이식)을 실용화하는 것을 목표로 삼고 있다.이어 20 10년이 되면 모든 조절장치가 내장되도록 함으로써 다른 사람은 전혀 눈치조차 챌 수 없게 만든 인공심장을 사서 갈아 끼울 수 있을 것이란 관측이 나오고 있다.
인공장기 개발분야의 발전은 내장기관의 개발에만 그치는 것이 아니라 인공눈과 귀까지도 완전히 인플랜트가 가능토록 해주는 기술로 확대될 것으로 보인다.
생명과학자들은 현 단계에서는 눈과 뇌를 연결하는 시신경이 해결되지 않아 인공눈이 원시적인 수준에 머무르고 있지만 2015년쯤이면 인공눈과 인공귀가 현재 우리가 갖고 있는 눈과 귀보다 훨씬 뛰어난 기능을 발휘할 것으로 내다보고 있다.
이와 함께 2005년을 전후해 사람이 아닌 영장류를 심장·폐·췌장의 공급원으로 하는 이종이식도 보편화될 전망이다.이종이식은 기술적으로는 얼마든지 가능하다는 사실이 이미 입증됐지만 다만 사람과 영장류 사이의 면역학적 적응력을 보강해 줄 강력한 항이식거부제의 개발이 관건으로 남아 있다.
○이종이식도 보편화
한편으로 위염이나 콜레라를 예방해주는 「과일백신」도 생명공학이 이뤄낸 소중한 결실로 평가되고 있다.
미국 스크립연구소 마이크 헤인 박사팀은 최근 유전자조작을 통해 위염을 일으키는 균이나 콜레라균을 죽일 수 있는 감자와 바나나를 실험실에서 배양해냈다.이들은 질병을 일으키는 세균의 표면단백질을 분리한 뒤 감자와 바나나에 유전자를 이식,형질을 변형시키는데 성공한 것이다.
이 과일백신은 현재 실험이 순조롭게 진행되면서 5∼10년 뒤에는 임상실험에 들어갈 예정이다.따라서 21세기에는 주사를 맞는 대신 과일을 먹는 것으로 예방접종을 대신하는 시대가 될 것으로 전망된다.
질병을 앓지 않고 생명이 다 하는 날까지 건강하게 살아가려는 인간의 욕망은 끝이 없다.그런 만큼 생명공학은 「기존의 난치병」과 「새롭게 나타나는 질병」의 거센 저항과 도전을 받아가며 엄청난 수준으로 발전해 나갈 것임에는 틀림없다.
