노인인구가 급증하고 있다.우리네 평균 수명이 남자 70.6세,여자 78.1세로늘어났다.앞으로도 계속 늘어나 2020년대에는 전국민의 14%이상이 만 65세이상이 넘는 고령사회로 접어들 전망이니 여든 살이 넘어야 노인 소리를 듣게 될지도 모를 일이다.이렇게 우리네 수명이 길어지는 데에는 남자보다 여자의 이바지가 더 크다.여자가 남자보다 수년 이상 더 사는 까닭이다. 그러면 왜 여자가 남자보다 오래 사는 것일까.남자의 염색체는 XY이고 여자는 XX라는 것은 잘 알려진 사실이다.그런데 XY로 임신되는 것이 XX로 임신되는 것보다 1.8배나 많다.즉 임신은 아들 쪽으로 더 많이 된다.Y염색체를 지닌 정자가 임신이 더 잘 되는 까닭이다. 임신은 이렇게 아들 쪽으로 더 많이 되지만 임신중의 유산률은 아들 쪽이 높아 출생시의 남녀 비는 106대 100 정도로 남자가 약간 많은 정도이다.여자의XX는 남자의 XY 보다 단단하여 딸 쪽이 임신 중에 더 잘 생존한다는 것이다. 또 다른 견해는 남녀간의 행동양식의 차이다.잘 알다시피 사내아이가 여자애보다 입떼는 것이 늦다.말하는 게 늦어 그저 울어만 대니 ‘젖을 달라는건지’,‘기저귀를 갈아달라는 건지’ 얼른 알아차리기가 어렵다.먹고 싶은것,갖고 싶은 욕망의 언어 표현이 더디니 뒷전에 밀려 울기만 할밖에.일반적으로 소년들이 수학을,소녀들이 어학을 상대적으로 잘 한다는 현상이 성별수명의 길이와 무관하지 않은 것이다. 스트레스를 비롯한 외부자극에 남자가 더 노출되기 쉽고 이것이 바로 삶의길이와 연계된다는 주장도 꽤 설득력이 있다.여성호르몬의 역할도 거론된다. 여자에서 폐경기 이전까지는 동맥경화,관상동맥질환의 빈도가 남자보다 훨씬낮다.여성호르몬이 여러 병들의 발생과 진행을 억누르고 있는 것이다. 지금도 수명길이의 성별 차이에 대한 연구는 지속되고 있다.아직 어느 것이 주요원인인지 오리무중이지만 한가지 분명한 ‘현재진행형’이 있다. ‘여자가남자보다 더 많아지고 있다’는 것이다.

[더램(미 노스캐롤라이나주) 함혜리기자] 생물의학(Biomedical) 분야에서세계 최고의 연구수준과 인프라를 자랑하는 미 국립보건원(NIH) 산하 25개연구소 소속의 과학자들은 2만여명.이 중 한국인 과학자는 20명 정도다.각자 자신의 연구분야에서 전문성을 인정받고 있지만 특히 30∼40대의 젊은 과학자들이 최근 두드러진 연구성과를 올리고 있다. 미 국립암연구소(NCI)의 김성진 박사(46)는 암게놈해부프로젝트(CGAP)에 참여하고 있다.CGAP란 정상세포가 암세포로 변화해 가는 과정에서 축척되는 유전적인 변화에 대한 정보를 산출,궁극적으로는 암의 예방과 치료법을 찾아내는 계획이다. NIH에서 연구 중인 한국인 과학자모임의 차기 회장이기도 한 김 박사는 “새로운 기술과 기존 기술을 접목,암세포에서 유전자 돌연변이가 일어나는 메커니즘 연구에 집중하고 있다”고 자신의 연구내용을 소개했다. 김 박사팀은 지금까지 연구를 통해 세포의 형질전환을 촉진하는 ‘TGF-베타’라는 인자가 암세포 성장 억제 유전자의 수용체로 작용한다는 사실을 알아냈다.그는 “TGF-베타의 세포내 신호전달 과정이 암화(癌化)에 미치는 영향을 좀더 자세히 연구할 계획”이라며 “앞으로 종양이 암으로 전개되는 메커니즘을 규명해 암의 초기 진단이 가능하도록 하겠다”고 말했다. 국립정신의학연구소(NIMH)의 뇌신경기능 연구책임자인 진혜민 박사(47)는인체의 가장 중요한 기관인 뇌의 신경세포에 관여하는 유전자를 연구한다.기능유전체학 연구의 일환으로 98년 10월 시작된 뇌신경 분자해부프로젝트(BMAP)가 그의 책임 아래 진행되고 있다. 진 박사는 “BMAP는 뇌신경과 관련되는 유전자를 찾아내고 그 기능을 알아내는 것”이라며 “지금까지 도출된 게놈 정보에서 뇌신경과 관련된 유전자4만여개를 분리해 냈으며,이 가운데는 지금까지 밝혀지지 않았던 새로운 유전자 1,000개도 포함돼 있다”고 말했다. 진 박사는 “뇌신경 유전자의 연구는 치매,파킨슨씨병,척추신경질환 등 3대신경질환을 극복하는 유일한 방법”이라고 강조했다. 국립환경보건과학연구소(NIEHS)의 백승준 박사(35)는 최근 아스피린의 항암기능을 연구하는과정에서 아스피린에 의해 유도되는 새로운 단백질을 발견했고,그 단백질이 항암효과가 있다는 것을 동물실험을 통하여 밝혀내는 개가를 올렸다.그의 연구결과는 곧 세계적인 과학전문지 ‘네이처’를 통해 발표될 예정이다. NIEHS의 구자석 박사(42·생화학)는 분자생물학과 병리생물학을 접목시켜미국내 사망률 4위인 천식 및 만성 기관지염의 원인규명에 몰두하고 있다.직접적인 사망원인이 되는 호흡기의 점막 생성 메커니즘을 분자수준에서 밝히는 것이 그의 주요 관심사다. NIH는 지금까지 100명에 가까운 노벨상 수상자를 배출했다.이서구 박사(세포신호전달),차정주 박사(대체의학),최건 박사(생리독성연구),박명희 박사(구강암) 등 1세대 과학자들의 뒤를 이어 NIH에서 연구에 정진하는 이들 가운데 미래의 노벨상 수상자가 나올 지 모른다. lotus@. *우리 현실과 연구방향. 미국 국립보건원을 주축으로 한 휴먼게놈프로젝트의 초안 완성이 다음달 15일로 다가오면서 후발주자인 우리나라의 휴먼게놈 연구방향에 관심이 쏠리고있다. 유전학의 발전과 더불어 5,000여개에 이르는 유전병의 원인이 염색체상의유전자 이상에서 온다는 사실이 밝혀졌으나 원인을 알고 있는 종류는 극소수에 불과하다.미국 영국 등에서는 80년대 중반부터 모든 유전병 또는 난치성질환의 정복을 위한 첫 단계인 인간게놈 연구계획이 발의돼 기술적인 발전을거듭하면서 오늘에 이르고 있다. 우리나라의 경우 이보다 10년 늦게 휴먼게놈 연구에 관심을 갖기 시작했다. 96년부터 미래원천기술 개발사업을 통해 체계적인 연구개발투자가 이뤄지기시작했지만 본격적인 투자는 99년말 과기부가 주관하는 21세기 프론티어사업의 시범사업으로 ‘게놈기능분석을 이용한 신유전자기술 개발사업’이 채택되면서부터로 봐야 한다.과기부는 이 사업에 앞으로 10년간 최소 1,300억원의 투자를 계획하고 있다.99년에는 산업자원부 지원아래 기능유전체 연구기술의 하나인 DNA칩 기술개발도 10개년 계획으로 출발했다. 전문가들은 후발주자인 한국은 위암·간암·자궁경부암 등 한국인에게 많이 나타나는 난치성 질환에 대한 연구에 집중하고,특히 한국인 유전체를 대상으로 SNP(단일염기변이)를 발굴해 독자적인 유전정보를 확보해야 한다고 지적한다. 생명공학연구소 유전체사업단 박종훈(朴鍾勳) 박사는 “연구비나 연구인력의 규모로만 우리나라는 미국의 100분의 1 수준”이라며 “인간 유전체의 구조분석에 매달리기에는 경쟁력이 없기 때문에 우리나라 실정에 맞는 분야를도출해 집중 투자해야 한정된 자원에서 좋은 연구결과를 얻을 수 있다”고덧붙였다. 미 국립정신의학연구소 진혜민 박사도 같은 의견이다.진 박사는 “인간게놈의 서열분석에 나서는 것보다는 미국이 밝혀 놓은 게놈정보를 응용해 신약개발이나 단백질 기능 규명 등 실익을 거둘 수 있는 분야에 연구역량을 집중해야 한다”고 말했다. 하지만 문제는 우리에게는 기능유전체 연구에 필요한 인프라가 거의 없다는 것이다.분자생물학은 어느 정도 맨파워가 있다고 해도 기능유전체 연구에필수적인 바이오인포매틱스(생물정보학) 전문가가 전무한 실정이다. 늦은 감이 있지만 전문인력과 장비 등 인프라 확보를 위한 초기의 집중적인투자가절실히 요구된다. 함혜리기자

[더램(미 노스캐롤라이나주) 함혜리기자] 인간게놈이 완전 해독된다고 해서 불로장생의 꿈이 곧 바로 실현되지 않는다는 것을 과학자들은 잘 알고 있다. 각 유전자의 정확한 기능과 위치를 알아야만 유전자 정보를 질병의 치료와예방,신약개발 등에 응용할 수 있기 때문이다. 조각그림 맞추기 퍼즐에 비유한다면 현 단계는 인간이라는 그림을 짜맞출유전자라는 이름의 그림 조각들이 하나하나 확인된 상태다.앞으로 이 조각들에게 제 자리를 찾아주고 각각 어떤 기능을 하는 지 알아내야 하는 작업이남아있는 것이다. 미국 등 선진국의 연구주체들은 휴먼게놈 규명작업 완료의 후속 연구,즉 포스트 게놈프로젝트를 발빠르게 추진하고 있다. 미 국립보건원(NIH) 산하 국립휴먼게놈연구소의 제인 피터슨 박사는 “휴먼게놈프로젝트는 끝이 아닌 시작에 불과하다”며 “유전자의 기능을 규명하고유전정보를 통해 만들어지는 단백질의 구조를 밝혀 실제 질병의 치료와 예방에 응용하기 위한 연구를 게놈프로젝트와 함께 추진하고 있다”고 했다. 피터슨 박사는 “포스트게놈 연구는 염기서열 정보를 바탕으로 한 유전자의기능연구와 생물체의 유전자에 대한 비교연구,단백질의 구조를 밝히는 연구,바이오칩 등 각종 기술개발을 중심으로 진행되고 있다”며 “지금까지 해온염기서열 분석작업보다 훨씬 많은 노력과 예산이 필요할 것”이라고 덧붙였다. 포스트게놈 연구는 지금까지의 각 유전자가 인체 내에서 어떤 기능을 수행하는 지를 밝혀내는 기능유전체학과 개인간,인종간,생물간 게놈정보 비교를통해 생체기능의 차이가 어떻게 일어나는 지를 규명하는 비교유전체학이 양축을 이루고 있다. 10만개로 추정되는 인간유전자 가운데 지금까지 기능이 밝혀진 것은 9,000여개 밖에 안된다.나머지 9만여개 유전자의 기능을 밝히는 작업이 기능유전체학이다.단백질의 구조와 기능을 찾아내는 프로테옴 연구는 기능유전체학의큰 줄기에 해당한다. 비교유전체학은 개인간 유전편차를 결정하는 단일염기변이(SNP·single nucleotide polymorphism)를 발견하는 작업에 초점이 맞춰지고 있다. SNP란 인간유전자에서 1,000개의 염기마다 1개 꼴로 나타나는 개인의 편차를 가리킨다.사람의 경우 염기쌍이 30만개이기 때문에 적어도 100만개의 변이를 갖는다.사람마다 머리색깔,피부,키,눈색깔 등이 다르고 같은 약을 사용해도 사람마다 반응이 제각각 다르게 나타나는 것도 모두 SNP 때문이다. 하나의 유전자 변이가 치명적인 유전병을 일으키기도 하지만 95%는 유전적근접성을 알려주는 지표역할을 한다. SNP연구에 주력하고 있는 곳은 NIH 산하 국립환경보건과학연구소(NIEHS·노스캐롤라이나주 더램 소재).이곳의 분자 발암(發癌)학 연구소 제임스 셀커크박사는 “SNP의 차이가 모두 질병의 원인으로 작용하는 것은 아니지만 정상인과 환자의 염기차이를 분석하다보면 질병과 관련된 SNP를 구분해 질병의예방과 치료로 연결시킬 수 있다”고 말했다. NIEHS 연구팀은 1차적으로 백인·흑인·동양인이 골고루 섞인 정상인 90명을 모집단으로 DNA 샘플에서 SNP를 찾아내는 작업을 1년6개월째 계속해 왔다.앞으로는 당뇨병 등 질환을 가진 환자들의 DNA 가운데 SNP를 찾아내 비교하는 작업을 시도할 계획이다. 셀커크 박사는 “2∼3개월 뒤 정상인 90명의 샘플링 작업이 끝나는대로 확보된 ‘표준’ SNP를 인터넷 홈페이지에 공개,전 세계의 의사와 과학자들이웹사이트를 통해 연구에 참여할 수 있게 할 계획”이라고 말했다. 이렇게 되면 국가,인종,성별,질병별로 다양한 샘플수집이 가능해진다.샘플이 많으면 많을수록 질병 등 특이한 유전적 차이를 발현시키는 SNP를 찾아내는 작업은 한층 수월해진다.개인의 체질에 따라 다르게 만들어지는 ‘맞춤의약품’이 실현될 날이 점점 가까워지고 있는 것이다. *美 '포스트게놈' 프로젝트. 의학 및 생명공학의 새로운 지평을 열 휴먼게놈프로젝트(HGP)를 이끄는 NIH는 HGP 3차 5개년계획(1998∼2003년)에 유전자 및 단백질의 기능연구 등을포함시켰다.난치병 치료,신약개발 등 유전정보의 보다 효율적인 이용을 앞당기려는 의도에서다.NIH가 추진 중인 포스트게놈 프로젝트들을 소개한다. ■암게놈해부프로젝트(CGAP·Cancer Genome Anatomy Project)국립암연구소(NCI)가 주도적으로 추진 중인 CGAP는 인간의 정상조직,암전단계 조직,암 조직에 대한 유전자 성질을 규명하고 유전자 수준에서 암 연구를 하기 위한 정보와 기술을 확립해 수요자에게 제공하는 것을 목표로 한다. 리네트 그라우스 박사는 “암 환자들로부터 염색체 변이와 관련 유전자를도출,각종 암에 적용할 수 있는 공통 암 유전자를 규명하는 것이 1차 목표”라며 “현재 어느 정도 암과 관련되는 1만개 정도의 유전자 변이를 확인했다”고 말했다.미국인이 가장 많이 앓고 있는 전립선암을 비롯해 난소암 유방암 간암 대장암 등 5개 암을 대상으로 연구 중이다. ■환경게놈프로젝트(EGP·Environmental Genome Project) 국립 환경보건과학연구소가 추진 중인 연구다.암 등 난치병을 포함한 모든 질병은 선천적인 유전자의 이상에서 비롯되지만 식습관,환경,약물,화학물질 등 환경적 요인이추가로 작용하면서 유전자 변이를 촉발시켜 질병에 걸리는 경우가 대부분이다.환경적 요인에 노출됐을 경우 기능의 변이를 일으키는 개인의 유전자 변이들을 찾아내고,유전자와 환경적 요인의 상호관계를 찾아내 전염성 질환의치료에 적용하는 것이 목표다.환경에 민감하게 반응하는 염기의 변이들을 찾아내는 방식으로 수행하고 있다. ■프로테옴(Proteom)프로젝트 유전자의 염기서열을 규명하듯 단백질의 아미노산 서열과 3차원적 구조를 밝혀내 세포에서 일어나는 모든 생명현상을 이해하기 위한 단백체학(프로테오믹스)을 주로 연구한다. 프로테옴 프로젝트가 중요한 것은 혈당을 조절하는 인슐린,적혈구에서 산소를 운반하는 주체인 헤모글로빈 등 인체의 온갖 생리현상을 조절하는 주역이단백질이기 때문이다.변수가 헤아릴 수 없이 많지만 신약개발과 직결되기때문에 셀레라 제노믹스에서도 단백질 구조및 기능연구에 막대한 예산을 설정해 놓고 있다. *美·英등 9개 제약사·5개 硏 'SNP 컨소시엄' 1년. 미국의 화이자와 브리스톨-마이어,영국의 글락소웰컴,독일의 바이엘과 훽스트,스위스 노바티스 등 9개 거대 제약회사들과 공익사업 지원재단인 웰컴트러스트,스탠포드 휴먼게놈연구소 등 5개 연구소들은 지난해 4월 ‘SNP 컨소시엄’을 결성했다. 평소 경쟁관계에 있는 세계적 대형 제약회사들이 이처럼 의기투합한 것은 SNP 규명을 한시라도 앞당기기 위해서다.SNP는 신약개발의 핵심이자 꿈에 그리던 ‘맞춤 의약품’ 시대를 여는 열쇠다. SNP컨소시엄의 기업군에는 제약회사들 외에 IBM과 모토로라도 참여하고 있다.이들 컴퓨터·정보통신 회사들은 당장의 이익보다는 장기적인 투자전략차원에서 컨소시엄에 참여했다.정보통신기술(IT)과 생명공학기술(BT)의 결합이 21세기 지식정보사회의 거스를 수 없는 대세임을 시사하는 대목이다.SNP컨소시엄의 기업군과 웰컴트러스트는 약 15억달러를 조성,컨소시엄의 연구소들이 SNP를 개발하도록 2년간 연구자금을 지원해 주고 있다. 미국 노스캐롤라이나주 더램에 위치한 복합연구단지 ‘리서치 트라이앵글파크’에 있는 글락소웰컴 R&D의 부회장인 다니엘 번스 박사는 “휴먼게놈프로젝트가 완성단계에 이르면서 염기분석기술이나 SNP 발굴기술도 급속한 진전을 보이고 있다”며 “SNP컨소시엄이 발굴한 SNP는 현재 12만개에 이르며내년 초까지 20만개 발굴이 목표”라고 소개했다. 컨소시엄에 참여한 제약사들은 발굴된 SNP를 도구삼아 새로운 치료제들을개발한다.NIH가 수행하고 있는 SNP프로젝트에서는 정상인의 표준 SNP를 찾는데 주력하고 있지만,이들 제약사가 주축이 된 민간 컨소시엄에서는 연구결과가 곧바로 신약 개발로 연결될 수 있도록 환자들의 DNA를 분석하고 있다.미국에서는 이처럼 신약개발에 유전체 연구를 접목시키는 작업이 약리유전학(Phamacogenetics)이라는 새로운 학문분야로 정립되고 있다. 번스 부사장은 “NIH의 휴먼게놈 해독 초안과 표준 SNP연구 작업 결과가 곧공개될 예정이고,민간 컨소시엄의 SNP프로젝트도 내년 초면 1차 계획이 완료되기 때문에 이들 결과물을 기초로 한 제약회사들의 신약개발 사업도 조만간 본격 착수될 전망”이라면서 “이는 부작용이 없고 효과가 뛰어난 맞춤의약품 시대가 열리는 것을 의미한다”고 강조했다. 함혜리기자 lotus@

산부인과 외래에서 진료를 하고 있는데 어색한 표정을 지으며 들어서는 환자가 있다.하도 주위를 의식하며 부끄러워해 간호사도 내보내고 사연을 물어보았다. 다름 아니라 40세에 첫 아기를 가진 임신부였다.“요즘은 늦은 나이에 임신을 하는 사람이 많으니 하나도 부끄러울 것이 없다”고 필자가 말해주자 그때서야 비로소 얼굴을 펴고 대화를 나누기 시작하였다. 일부에서는 이러한 임신부들을 노산(老産)이라고 하는데,의학적으로는 고령(高齡)임신이라 부른다.국제적으로 만35세 이상인 여성이 임신을 하였을 경우고령임신부라고 한다. 이러한 규정은 1985년 비로소 국제산부인과학회에서 결정되었는데 이는 세계적으로도 고령임신부가 늘어나는 추세를 반영하는 것이다.우리나라 여성들도사회적 지위향상과 사회참여 기회 증가로 임신 시기를 늦추는 추세이다. 고령임신부는 정상임신부와는 다른 관리를 하여야 한다.특히 첫 임신인 경우에는 ‘고위험임신’에 속하므로 특별한 관리가 요구된다. 우선 이런 임신부들은 젊은 임신부보다 유산·조산의 빈도가 높다.임신중독증,전치태반,임신성 당뇨등의 여러가지 합병증에 시달리게 되는 경우도 많다. 가장 문제가 되는 것은 기형아 출산율이 높다는 것이다.특히 40세 이상인 임신부에서는 다운증후군 등의 선천성 기형아 빈도가 더욱 높다.따라서 임신초,또는 중기에 융모막검사,또는 양수검사로 태아 염색체를 진단해 기형여부를 진단해야 한다. 고령임신부가 분만할 때는 물론 경험 많은 산과 의사의 숙련된 솜씨가 필요하다.하지만 고령산모도 얼마든지 자연분만을 할 수 있다.대부분의 고령임신부들이 반드시 제왕절개로 분만을 하여야 한다고 생각하는데 이는 잘못된 지식이다. 고령이라고 하더라도 평소에 정기적인 진찰을 통하여 지속적으로 태아상태를점검한다면 합병증이 없는 한 정상임신에 준하여 분만을 유도할 수 있다. 거듭 강조하고 싶은 것은 고령임신부는 무엇보다도 산전관리에 철저하여야 한다는 것이다.

[로스앤젤레스 연합] 지난해 12월 완성된 인간의 22번 염색체 지도 작성 작업에 한인으로 유일하게 참가했던 김웅진(42) 캘리포니아공대 생물학과 교수가 최근 온라인으로 유전자분석을 해주는 벤처기업을 설립했다.한인이 염색체 DNA 배열지도 완성작업에 직접 참가하고 유전자 연구결과를 상용화하기는김박사가 처음이다. 김박사는 3월 미국 로스앤젤레스 동북부 글렌데일에 생물공학회사인 팬제노믹스닷컴(PanGenomics.com)을 창업하고 올 9월부터 웹사이트인 www.checkmygene.com을 본격 가동키로 했다. 김박사는 “팬제노믹스는 고객의 유전자 이상 여부를 분석,심장질환 암 당뇨 등 각종 질환 발생 가능성을 알려주고 예방·치료를 위한 병원과 제약회사,바이오테크 업체들을 연결하는 서비스를 목적으로 한다”고 말했다.김박사는 “개개인이 갖고 있는 유전자수는 약 10만여개로 추정되고 지구상에 현재 60억 인구가 살고 있어 잠재적 시장가치는 거의 무한할 것”이라며 “한국과 미국 등지의 벤처자본가들의 투자문의가 잇따르고 있다”고 밝혔다. 그는서울대 미생물학과를 졸업하고 UCLA에서 분자생물학 박사학위를 취득한 뒤 89년 칼텍 게놈(인간유전자정보)연구소에서 연구원으로 활동하다 96년부터 이 연구소 소장으로 재직하고 있다.현재 간암과 지중해성 열병 등의 유전자인 16번 염색체 지도 작성 작업에 주력하고 있다. 인간의 22번 염색체는 가장 작은 구조를 가지고 있지만 결함이 생기면 태아의 머리 기형과 신경성 질별 등 광범한 질병과 기능장애를 유발하는 유전자들이 가득 들어 있다.

국내에서 2년전 ‘몸’이란 이색적인 주제로 춤의 축제가 열렸다.실제 춤을보고 있으면 사람의 몸이 얼마나 아름답고 오묘한가를 알게 된다. 유럽에서는 몸 연구가 요즘 활기를 띠고 있다.이성(理性) 위주의 사고방식이 결국 전쟁과 착취 등 야만성을 초래했다는 자각에서다.이런 배경에서 ‘몸 철학’도 등장했다.예술,철학에 더해 인체의 신비를 접하게 되면 어느 노랫말처럼 ‘사람은 꽃보다 아름답다’는 탄성이 나올 만하다. 사람의 몸은 한마디로 정교한 컴퓨터 프로그램이다.약 3억마리의 정자가 1개의 난자와 결합돼 인간의 생명체가 탄생한다.그 정자는 각각 ‘화학무기를장착하고 인공지능을 갖춘,가공할 만한 0.006㎜ 초현대식 미사일’로 표현된다. 사람의 눈은 1억3,000만개의 빛을 감지하는 간상(桿狀)세포로 이루어져 있다.1와트의 100조분의 1의 약한 빛까지 알아챌 수 있다.귀에는 7,500개 부분으로 구성된 3.8㎝ 정도의 코르티기관이 있어 고막의 진동을 전기에너지로바꾸고 소리의 강도와 음색을 뇌에 전달해준다. 여지껏 인체를 작동시키는 기초물질의 구조는 베일에 가려 있다.게놈(Genome:유전체)은 유전자(Gene)와 염색체(Chromosome)의 합성어로 인간의 유전정보를 뜻한다.모두 30억개의 글자로 쓰인 텍스트에 해당하는 게놈을 읽어내려는 게놈프로젝트가 90년 미국,영국 등 선진국에서 시작된 후 최근 연구가 급진전되고 있다. 클린턴 미국대통령과 토니 블레어 영국총리는 지난 14일 인간게놈이 앞으로2∼3개월 내 해독될 것이라고 밝히고 연구 결과를 무료로 자유롭게 이용하도록 공개한다는 원칙에 합의했다고 발표했다. 게놈을 알아내면 고장난 유전자의 작동을 막아 당뇨병,알츠하이머병과 유방암 등이 더 이상 진행되지 않도록 손을 쓸 수 있다. 따라서 게놈 연구는 의약품 개발에 이용하거나 그 자체를 데이터베이스로 구축해 팔 수도 있다.장사가 될 것같자 기업들이 게놈 연구에 뛰어들었지만 미·영 정부는 연구의 1차자료를 공개하자고 일단 상업적인 이용에 제동을건 것이다. 그래도 기초적인 게놈정보를 바탕으로 의약품 개발과 시장선점 경쟁은 치열할 것이다. 문제는 알아낸 인간유전자정보가 인간복제로 이어지고 상업적인 매매수단이될 경우 빚어질 부작용이다. ‘꽃보다 못한 인간’들의 추한 황금욕만 드러날 경우 ‘신의 재앙’도 우려된다.물론 게놈연구에서 미국의 1,000분의 1수준으로 낙후된 우리나라로서는 ‘강건너 불구경’ 수준에 그칠 가능성이높지만…. 李商一논설위원bruce@

[워싱턴 최철호특파원] 빌 클린턴 대통령과 토니 블레어 영국 총리의 인간게놈 연구결과 무료이용 합의 발표가 일파만파 파장을 일으키고 있다. 유전자(gene)와 염색체(Chromosome)의 합성어인 게놈(Genome)은 생물체를이루는 세포가 갖는 유전정보 전체를 의미하며 세포내 포함된 2중나선구조의디옥시리보핵산(DNA)배열이 갖는 유전정보를 총칭한다. 그동안 각국의 과학자들은 인간게놈 안에 암을 비롯한 난치병을 해결할 열쇠가 포함됐다는 전제에 따라 이를 연구해왔으나 정보가 점차 규명됨에따라이에대한 연구결과를 공유하거나 공개해야한다는 여론이 일기 시작해왔었다. 게놈은 바로 생명의 근원으로 이를 함부로 다뤄서는 안되며 높은 도덕적 기준이 전제돼 인류에 유익하게 사용돼야만 한다는 지적인 것이다. 클린턴·블레어 두 정상의 공개천명은 이 고귀한 정보가 일부의 손에 독점될 경우 왜곡된 사용을 막을 수 없으며 이를 이용한 부의 치부는 불보듯 뻔하다는 현실적 상황을 치유하기 위한 것으로 받아들여지고 있다. 그러나 게놈 지도가 빠르면올 상반기중 완성될 가능성이 높아지자 연구결과 공개 문제를 협의를 해오던 미국 매릴랜드주 록빌 소재 게놈연구회사인셀레라 게노믹스(CG)사는 미 국립 보건연구원과의 공개 협의를 중단했다. 급기야 클린턴은 국가가 앞장서 공개의지를 천명했지만 게놈연구의 지적소유권이란 근원적인 문제가 다시 불거져 거세게 논란이 일고 있는 것이다. 전격 발표된 두 정상의 공개방침은 인류의 질병을 치유할 것이라는 궁극적인 긍적적 효과보다는 독점이익을 따지던 기업연구소들과 개인에 막대한 충격으로 다가섰다. 이날 뉴욕 주식시장에서 생명공학 관련주식값이 폭락,인카이트 제약사 주식이 49.25포인트 하락한 147.75달러가 되는가 하면 연구당사자중 한나였던 셀레라 주식은 48.06포인트 하락해 140.93을 나타냈다. 이 결과 다우존스 주가지수가 한때 200포인트 이상 하락했다 조금 만회해 135.89포인트 내렸으며 나스닥 지수 역시 200.19포인트 내렸다. 공개협의를 파기한 셀레라사는 3%만 남겨둔 연구결과가 완결된 뒤 공개할것이라지만 독점의도가 분명하게보인다. 성명은 개인유전정보는 특허권을 인정치 않되 이를 토대로한 다른 물질 개발은 특허를 인정해준다는 입장이나 공개 뒤 잃을 기득권을 염려하는 반발이 거세 정상들의 성명이 어떻게 실현될지 미지수이다. hay@. * 인간게놈 프로젝트란. 인체의 유전자 정보를 규명하기 위해 미국,영국,프랑스 등 15개국 정부가 90년 30억달러를 투입해 출범시킨 사업을 말한다.출범 당시에는 2005년까지 15년간을 사업기간으로 잡았으나 급속한 기술 진보로 올 상반기중 인간게놈지도가 완성될 수 있을 것으로 예측된다. ●최대 10만개로 추정되는 인간내 유전인자(gene) ●DNA를 구성하는 30억개의 염기배열 결정 ●정보의 데이터베이스화 ●해당사업의 결과 발생할 수 있는 윤리적,도덕적,법적 문제의 해결 등을 목적으로 하고 있다.

2000년 즈믄둥이로 태어난 나의 이름은 한국진(韓國Gene),나이는 30살로 아직 미혼이다.직업은 유전자 중개상이다. 침대에서 일어난 나는 먼저 화장실부터 간다.보통 내가 화장실에서 보내는 시간은 30분 이상이다. 화장실의 좌변기 앞에 있는 화면을 통해 지난 밤의 모든 뉴스를 보기 때문이다. 좌변기자체에는 나의 대소변을 순간적으로 검사하여 건강을 검사할 수 있는장치가달려 있다. 옛날에는 왕의 대소변을 검사하여 건강을 검사하는 어의가 있었다는데 지금은 이 장치가 나의 기본적인 건강을 검진, 이상이 발견 되면 주치의와의 약속 시간을 잡아준다.물론 나의 작업장소가 집이기 때문에 대부분의진료도 집에서 원격으로 하고 있다.어제 밤늦게까지 일을 하면서 좋아하는초콜릿을 많이 먹은 관계로 오늘 당이 많이 검출되었다는 것을 빼고는 모든것이 정상으로 나왔다. 2030년을 살고 있는 한 남자의 이야기다.2003년 인간의 게놈(genome·생물이 갖고 있는 유전정보 전체)이 완전 규명된 이후 눈부신 발전을 거듭한 생명공학의 영향으로 인간의 삶은 지금과 판이하게 달라져 있다.그의 일상생활을 통해 ‘유전자 시대’를 예측해 보는 것도 흥미로울 것이다. 그는 냉장고에서 여러 가지 과일과 채소를 꺼내 간단히 식사를 해결한다.이들의 포장에는 유전자가 조작된 식품(GMO)이라는 표시가 되어 있다.21세기초에 유전자 조작 식품을 거부하는 운동이 거세게 일어났었지만 폭발하는 인구와 노령화,그리고 안전한 유전자 조작 식품의 개발로 지금은 거의 대부분의 식품이 유전자가 조작돼 생산되고 있다.유전자 조작이 안된 식품은 특정가게에서나 겨우 살수 있다. 그의 책상에는 엊저녁에 들어온 여러 가지 종류의 유전자 주문들이 쌓여 있다.인간 게놈 프로젝트 이후 본격화된 유전자들에 대한 기능연구로 전 세계에는 21세기 초에는 생각지도 못했던 여러 가지 직업들이 탄생한다.대표적인것이 나와 같은 유전자 중개상과 검색사 그리고 치료사이다.즉 유전자를 사고,팔고,검사하고 치료하는 직업들이다.유전자 정보학,수학생물학,유전자원리학 등 다양하고 새로운 학문들도 많이 등장했다. 2030년쯤에는 유전자 치료가 보편화될 것이다.대부분의 유전병들은 20세기말에 개발이 시작된 DNA칩(chip)을 가지고 검색이 가능해졌기 때문에,이상이예상되는 많은 사람들이 미리 건강한 유전자로 치료를 받고 있다.유전자 중개상은 유전자 치료 병원에서 요구하는 유전자를 확보해 공급하는 역할을 맡는다. 옛날에는 좋은 유전자를 확보하기 위해서 그 유전자를 가진 사람의 DNA가필요했지만,지금은 21세기 초에 개발된 DNA 합성기술로 아무리 긴 유전자도기계에서 합성해 만들어낼 수 있다.이것은 아직도 사회,윤리적으로 많은 논란이 되고 있다.병을 예방하기 위해 치료받는 사람 이외에도 대머리 치료와같이 미용을 위해 유전자조합을 하는 사람들이 많고,특히 태어나지도 않은아기까지 자신이 원하는 외양과 성격으로 만들려는 움직임이 일고 있다. 1998년에 만들어진 헐리우드 영화 ‘가타카’에서처럼 취업을 할 때도 우성의 유전자를 가진 사람을 뽑거나 보험료를 차등적용하려는 움직임이 우려되기도 한다.하지만 인류는 많은 논란 끝에 2010년경 ‘자신이 가진 유전자에의해 어떠한 부당한 대우를 받을 수 없다’는 법을 완성한다.하지만 많은 곳에서 유전자 때문에 법정 소송과 논쟁이 끊임없이 이어질 전망이다.그런 이유로 유전자 소송 전문 변호사의 광고가 여기 저기에서 자주 등장할 것이다. 학교들도 많이 변해서 DNA칩으로 적성검사를 하고,개별 학생들에게 가장 유전적으로 적합한 맞춤교육을 실시한다.앞으로 가장 많이 듣는 말은 “DNA 검사 해봐!”가 될 것이다. 한국진씨 역시 부모님의 열화와 같은 성화에 못 이겨 유전자 검사를 마친후 선을 몇 번 본적이 있다.유전자 궁합상으로는 분명히 잘 어울릴 확률이높은 여성도 마음이 끌리지 않는다. 개인에서의 유전자에 대한 많은 것을 알아냈지만 인간 사이에 벌어지는 미묘한 감정까지 조절하는 단계까지는 아직 발전하지 못했기 때문이다. 유전자 벤처로 큰 돈을 벌었다는 친구와 저녁을 먹기위해 잠시 외출한 것을빼고는 하루종일 전 세계에서 쏟아지는 유전자 주문을 처리한 그는 피곤함을덜기 위해 그를 위해 제조된 약을 하나 먹는다. 21세기 초에 완성된 게놈 연구 후에개인의 유전자 차이를 연구하는 움직임이 제약회사를 중심으로 거세게 일어나,자신의 몸에 딱 맞는 약들을 조제한다.부작용도 없고 효과는 무척 좋다. 21세기를 대표할 학문이 생명공학이라는 것을 의심하는 사람은 아무도 없으며,지금 이 분야에는 물리학,수학,공학,전산학 등 여러 가지 학문이 융합되고 있다. 얼마 전에는 미국의 대표적인 컴퓨터 회사인 IBM에서 기존의 슈퍼컴퓨터보다 500배 이상 빠른 블루진(Blue Gene)이라는 슈퍼 컴퓨터를 만들어 유전자의 기능 분석에 사용할 것이라고 발표했다.또한 미국의 범죄수사국에서는 2년안에 DNA칩을 모든 경찰차에 실어서 범인 검거에 사용하겠다고 발표도 했다. 우리도 모르는 사이에 유전자를 이용한 기술은 우리 주변에 급속도로 다가서고 있다.인터넷이 몇 년만에 우리의 생활과 문화를 바꾸었듯이 앞으로 다가올 ‘유전자시대’에는 우리의 삶과 가치관도 엄청나게 바뀔 것이다.이러한 시대를 대비하기 위해서는 모든 국민이 정확히 유전자시대를 대비할 수있도록 많은 교육과 논의가 이루어져야만 할 것이다. 또한 유전자시대라는 새로운 환경에서 개인의 권리와 사회의 이익이 어떻게동시에 보호 될 수 있는 지에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다.모든 과학발전은 사용 방법에 따라 인류에게 도움도 되고 해악도 될 수 있기 때문이다. / 황승용 한양대 생화학.분자생물학 교수 ▲36세 ▲한양대 이과대학 ▲호주 모나쉬(Monash)대학 이학석사 및 이학박사(분자유전학) ▲미국 스탠포드대학 박사후연구원(포스트닥) ▲한국유전체학술협의회 운영위원,한국Bioinfomatics학회 국제간사 ▲한양대학교 이과대학 생화확 및 분자생물학과 조교수(syhwang@mail.hanyang.ac.kr) *인간 게놈프로젝트 어디까지 ‘생명의 설계도’라고도 불리는 인간유전자지도가 완성을 눈앞에 두고 있다.미 에너지부와 국립보건원(NIH)은 사람 유전자의 전체구조를 밝히는 인간게놈프로젝트(HGP)를 진행 중이다. 지난 90년 10월 시작된 이 프로젝트는 2003년 30억개에 달하는 사람 유전자의 염기서열을 완전히 해독하는 것이 목표다.원래 2005년 완성예정이었지만벤처기업들이 독자적으로 연구를진행하는 바람에 2년을 앞당겼다.올 여름쯤엔 인간 염색체 23쌍에 대한 초벌 해독결과를 발표할 예정이다. 미국의 생명공학회사인 ‘셀레라’는 최근 인간유전자 97%를 규명했으며 오는 6월에는 인간 유전자지도를 100% 밝혀내겠다고 공표,공공부문 연구자들을초조하게 하고 있다. 세계 각국의 유전공학자들은 왜 이렇게 인간의 유전자 정보에 매달리는 것일까.그 이유는 ‘불로장생’의 염원을 실현시키는 열쇠가 되기 때문이다. 유전자 지도를 이용해 암 백혈병 등 난치병을 조기에 발견해 치료하고,유전자 변형을 막아 질병을 차단해 버리는 것도 가능해 진다.노화와 관련된 유전자들이 규명되면 노화진행을 억제하는 법을 찾아내는 것은 간단한 일이 된다.개인별 유전자 정보의 특성에 맞춰 유전자 약물을 처방하는 ‘주문형 의약품’이 개발되면서 인간은 질병으로부터 자유롭게 된다. 하지만 인간게놈프로젝트가 완성된 이후의 세상이 마냥 희망으로 가득찬 것은 아니다.좋은 유전자들로만 조합된 ‘맞춤아기’가 보편화 되면서 우성(優性)인간과 그렇지 못한 열성(劣性)인간이 구분되는 새로운 계급사회가 될지도 모른다.난치병 치료를 위해 유전자를 사용할 때마다 일일이 비싼 특허료를 물어야 할 것이다.인류 공동의 선을 목표로 시작된 프로젝트가 선진국의일부 기업에 엄청난 이익을 제공하는 결과를 낳게 된다. 세계의 많은 비정부기구들이 맞춤아기의 탄생과 유전자특허에 강력히 반대하며 게놈프로젝트의 사회적 파장을 우려하고 있다.생명의 비밀은 풀었지만인류는 또 다른 과제를 안게 된 셈이다. 함혜리기자 lotus@

무병장수(無病長壽).바야흐로 시작된 21세기는 시공을 초월,한결같이 존재해온 인류의 소망을 실현시킬 수 있을 것인가.1953년 DNA구조(염색체 염기서열)발견,96년 복제양 돌리 탄생,99년 스마트 쥐 탄생 등 엄청난 발견과 발명들을 해내는 가운데서도 인류는 결핵에서부터 암,에이즈에 이르기까지 갖가지공포의 질병에서 해방되지 못한채 새 세기로 넘어왔다.1986년 윤리적 논란속에서 시작된 휴먼 게놈 프로젝트(인간 유전자정보 해독)는 2003년 완성될 것으로 보인다.곧 개인 유전자조합을 분석한 DNA칩 개발도 멀지않았다. 2020년께는 결함유전자를 교정하는 기술의 개발도 가능하다.14만개의 인간유전자 구조를 밝혀내는 휴먼 게놈 프로젝트의 완성은 더이상 진화의 전망이 보이지 않는 인류가 능동적으로 진화에 나서게 되는 ‘혁명적’인 사건이다.유전공학이 초고속으로 발전할 21세기.인류는 어떤 삶을 살게될 것인가. ◆섹스와 출산 미 프린스턴대 분자생물학자인 리 실버 교수는 최근 타임에 기고한 글에서2024년 미국의 한 불임 연구소를 중심으로 한 가상시나리오를 소개했다.“‘개량 아기’원하는 분 오세요.” 배아단계에서 우수형질의 유전자를 이식,각종 알레르기와 심장질환,암 등 난치병에 면역이 있는 두뇌가 뛰어난 아이를 만들어 주겠다는 선전.엄청난 반향과 함께 클리닉이 성공한다는 게 실버교수의 주장이다.실버 교수는 300년 뒤인 2350년 경이면 양질의 유전자를 보강한 계층과 돈이 없어 체내 자연수정으로 아이를 낳을 수 밖에 없는 자연인으로 세계가 분리될 가능성도 있다고 주장한다. 새로운 인류층의 출현에 앞서 인류가 먼저 부딪칠 변화는 ‘섹스’개념의변화.물론 1978년 세계 최초의 시험관 아기 루이스 브라운이 탄생한 이후 섹스에서 ‘자녀출산’이라는 창조적 의미는 사라져왔다.2025년께 인간복제 가능성이 높게 제기되면서 섹스는 ‘쾌락을 위한 행동’만으로 전락할 가능성도 더욱 높다.동성부부의 증가와 몸매 등 외형을 우선시하는 가치관의 확산등 사회적인 분위기도 섹스의 의미 변화를 촉구하는 요인이다. ◆수명 연장의 꿈 21세기 인류에게 가장 반가운 복음은 생명 연장일 것이다.지난 세기말 과학자들은 인간의 세포안에서 배터리의 역할을 하는 미토콘드리아에 축적되는변종물질을 발견했다.또 보통 파리보다 3분의1 이상을 더 오래 사는 파리의변종에서 ‘메투셀라’라는 한개의 유전자를 규명해냈다. 이런 마당에 노화를 질병의 하나로 간주,치료를 위한 연구에 나서는 것은당연한 일이다.유전공학 분야에서 발전을 거듭하고 있는 간세포(幹細胞)배양기술은 노화기관의 대체도 가능하게 해 줄 것이다.몇몇 과학자들은 2100년쯤 인류 수명은 200살에 이를수도 있다고 전망한다. ◆신체 이식-조합인간의 탄생 새세기 인류의 또 하나의 유형에는 ‘조합인간’이 포함될 지도 모른다.모발에서 뼈,팔다리,성기,뇌에 이르기까지 결함이 있는 신체 부분을 이식받아정상의 삶을 살아가는 사람들이다.세포 이식이든,전체 이식이든 완벽한 상태의 신체로 장수를 누리고자 하는 바람이 실현될 수도 있다는 전망이다. 미 하버드 의대의 신경과학자인 에반 스나이더 박사는 “뇌의 경우 안구와함께 혈관구조가 치밀해 20년 내에 이식은 불가능하다”고말했다.그러나 20세기 의학의 발전으로 가능해진 백혈구 이식이나 피부이식,신장이식이 21세기엔 뇌이식으로 발전될 수도 있다는 가설을 뒷받침해주고 있다. 그러나 ‘당신은 다른 사람의 몸을 갖고 있는 사람인가,아니면 당신의 몸이 다른 사람의 뇌를 갖고 있는 사람인가’하는 정체성의 문제를 안고 있는 뇌이식은 인간복제와 함께 과학발전과 윤리가 맞부딪치는 21세기 논쟁의 정점에 설 것으로 보인다. 김수정기자 crystal@

금방이라도 쏟아질 듯한 눈망울이 ‘ET’를 떠올리게 하는 여자어린이 김모경(7·인천시 임학동).놀이터에 나가면 흘끔흘끔 또래들이 따돌리고 제 스스로도 친구 사귀기를 꺼려하던 아이.얼굴만 남다르지 피자와 햄버거를 보면까무러치고 거울 들여다보기를 즐기는 모경이는 크루젠씨병을 앓고 있다. 이 병은 염색체 이상으로 뇌를 둘러싼 뼈가 자라지 않아 눈·코·턱 등이 제자리를 못잡고 일그러지는 병으로 10만명 중 1명이 걸리는 희귀병이다.한살안에 수술을 받으면 정상이 될 수 있는데도 모경이는 2,000만원이 없어 수술을 받지 못했었다. 15일 오후11시에 방영된 KBS-2TV의 ‘영상기록 병원 24시’는 모경이가 수술받기 한달전 들떠하는 모습부터 10시간이 넘는 대수술의 긴박했던 순간,수술뒤 한달이 흐른 현재 밝은 표정의 모경이를 차분하고도 따스하게 그려냈다. 예쁜 얼굴이 넘쳐나는 TV화면에 비친 모경이의 얼굴은 다소 흉칙해보이기 까지 했으나 맑고 천진한 심성은 시청자들에게 따뜻한 감동으로 다가왔다.‘꽃처럼 아름다운 아이가 되고 싶다’는모경이는 그 순간 이미 아름다운 존재였던 것이다. 이들 모녀를 동행 취재한 제이프로(김희나PD·02-3219-6394)는 수술이 이루어질 수 있도록 서울대학병원 측에 다리를 놓아주었다.이 프로가 끝난 밤12시부터 심야시간임에도 불구하고 제이프로에는 “도움을 주겠다”며 어머니김남이씨의 계좌번호를 알려달라는 전화가 빗발쳤다. 이 프로가 감동적인 것은 모경이가 ‘예뻐질 수 있다’는 믿음을 곱게 간직하고 있었고 혼자 사는 어머니와 언니 근회(10)가 구김살없이 바르게 살아가는 모습을 확인한 데 있었다. 헌옷을 수거해 길거리에서 팔아 생계를 이어가는 김씨가 “(아이의 고통을)대신할 수 없어서”차마 수술장면을 지켜보지도 못하는 장면은 많은 부모들의 가슴을 헤집어 놓았을 것이다. 수술은 모경이의 뇌뼈 일부를 잘라 뇌가자랄 수 있는 공간을 넓혀주는 것이었다.수술에 임하는 병원측의 따뜻한 배려는 흐뭇하기 짝이 없었다. 현재 모경이의 얼굴은 이마가 앞으로 더 튀어나와 오히려 상태가 나빠진 것으로 보일 수도 있다.그러나 김PD는 “얼굴 모습이완전히 제자리를 잡아나갈 때까지는 상당한 시간이 필요하다”며 “당초 기획대로 모경이가 2·3차수술을 마치고 제 얼굴을 찾아나가는 1년후쯤 후속편을 내보낼 계획”이라고말했다. 임병선기자 bsnim@

태아의 성(性)을 마음대로 선택해 수태시키는 기술이 정착단계에 들어가면서 윤리 논쟁을 일으키고 있다. 미국 버지니아주 페어팩스의 불임치료기관인 지넥틱&IVF는 인공수정 때 ‘정자분리법’이란 새 기법을 활용,아주 높은 확률로 원하는 성의 태아를 임신시킬 수 있다고 최근 밝혔다. 15일 CNN방송은 병원측 발표를 인용,“여아를 원할 경우 90% 이상,남아를원할 때 70% 이상의 수태 성공을 거뒀다”고 보도했다.인공수정 때 남아를원할 경우 남성 염색체를 보유한 것으로 추정되는 정자를 분리,난자와 수정시킨다는 것이다. 여성의 난자와 만나는 남성의 정자 세포가 성 염색체 X,Y 중 어떤 것을 가졌느냐에 따라 태아의 성이 결정된다.각 정자 세포의 유전물질 총량을 계측하면 특정 정자가 보유한 성 염색체를 미리 추정할 수 있다고 병원은 장담한다.병원 연구진에 따르면 남성을 수태시키는 Y염색체는 여성의 X염색체보다DNA 유전물질이 2.8% 가량 적다. 에드워드 퍼거 박사 등 연구진은 “마음대로 성을 가려 임신할 수 있게 돼성염색체와 관련된 유전병으로 고통받는 가정들을 구할 수 있게 됐다”고 의의를 강조하고 있다. 그러나 정자의 염색체 비밀탐지를 통해 원하는 성을 골라서 탄생시킬 수 있는 기술이 일반병원에서 널리 시술될 경우 여성이 줄어드는 등 성비율이 깨질 것이란 우려가 높다.또 “생명은 조작될 수 있다”는 생각을 확산시키는등 생명존엄성의 훼손도 문제시되고 있다. 이석우기자 swlee@

인간의 유전정보를 완전해독하는 것을 목표로 하는 ‘게놈 프로젝트(Genome Project)’의 완성이 초읽기에 들어갔다. 과학잡지 ‘사이언스’ 최신호에 따르면 지난 90년부터 ‘게놈 프로젝트’를 수행 중인 미국·영국 연구팀은 지난 3월 “예정을 앞당겨 2000년 봄까지 인간 유전자의 염기배열을 대강 알 수 있는 초안을 작성하겠다”고 발표했다. 게놈프로젝트는 약 30억개에 달하는 인간의 염기쌍 순서와 염색체 내 특정유전자의 위치를 파헤쳐 유전병과 같은 질병을 치료하고 유전자조작을 통해원하는 형질을 얻어내기 위한 사업.30억달러의 공공예산을 들인 이 프로젝트는 당초 2005년 완성하는 것이 목표였다.이 프로젝트를 주도하는 미 국립보건원(NIH) 산하 국립인체게놈연구소(NHGRI)가 이를 2년여 앞당겨 2003년까지 분석을 마칠 것이라고 발표한지 반년여만에 또 다시 3년 앞당기겠다는 것이다.이처럼 유전체 연구가 급속히 진행되고 있는 이유는 세계적인 제약회사와 민간 연구소들이 게놈 프로젝트에 대한 특허권 및 지적재산권 선취를 목적으로 게놈연구에 뛰어들고 있기 때문이다. 생명공학연구소 이대실(李大實)박사는 “게놈 염기서열 안에 들어있는 유전자 암호를 통해 얻어진 정보들은 생명의 신비를 밝히는데 중요한 구실을 할뿐 아니라 21세기 생명공학과 생물산업의 원천정보를 제공한다”며 “이 정보를 먼저 확보해 지적재산권화하기 위한 경쟁이 날이 갈수록 치열해지고 있다”고 말했다. 인간 유전자의 암호해독 경쟁은 지난 해 5월 미국의 벤처기업인 세레라사(社)가 “인간게놈의 전체 염기배열을 3년내에 해독해 내겠다”고 선언하면서 본격화됐다. 세레라는 전(前) NIH연구원과 DNA자동해석장치 제조업체인 파킨엘마사가 공동으로 설립한 회사.해독데이터는 일반에게도 공개되지만 기업의 의약품 개발로 이어지는 유전자의 모든 특허를 독점하게 된다. 이에 대항,NIH는 최근 발표에서 “국제 인간게놈 프로젝트는 인간의 염기배열 해독의 예비단계를 종료했다”며 “1년 뒤 모든 인간 게놈의 90%를 커버하는 초안이 미국과 영국에서 작성될 것”이라고 발표했다. 이 초안은 인간게놈 전체를 넓게,그리고 대략적으로 커버하는 것으로 이를뼈대로 해서 유전자 지도의 완성품이 만들어진다. 지금까지 미국과 영국의 4개 연구팀이 규명한 인간 유전자 염기개수는 4억8,000만개 정도.미국 정부와 영국 웰컴트러스트 재단은 이들 연구팀의 작업에 가속을 붙이기 위해 1억5,860만 달러를 투입할 계획이다.원래 인간의 전 염기배열 규명에 드는 비용을 미국 60%,영국 30%,일본 10%씩 분담키로 했지만이번 초안작성에 드는 비용은 미국이 70%,영국이 30%를 분담하게 된다. 유전정보 해독에 가속도가 붙은 것은 DNA칩과 같은 유전자 암호해독기술이급격히 발달한 덕분.DNA칩은 어른 엄지손톱 크기의 유리판 위에 인간의 유전정보가 담긴 효소조각을 부착해 유전병이나 신체의 이상을 가져오는 유전자를 분석해 내는 생화학반도체.지난 95년 기존의 분자생물학적 지식에 현대의 기계 및 전자공학 기술을 접목해 만들어진 것이다. 지금까지 쓰여진 대부분의 유전공학 방법들은 한 연구자가 동시에 수십개의 유전자를 연구하는데 한계가 있었다.하지만 DNA칩이 개발되면서 한꺼번에수만개의 다른 DNA 염기에 대한 정보를 검색할 수 있게 됐다. 함혜리기자 lotus@

국내 처음으로 체세포(體細胞) 복제를 통해 만든 복제 소(牛)가 설날(16일)을 전후해 경기도 화성에 있는 한 농장에서 태어난다. 출산이 임박한 대리모를 정성껏 보살피며 첫 복제 송아지의 탄생을 기다리고 있는 서울대 黃禹錫교수(수의과대)는 12일 “복제된 수정란을 자궁에 이식받은 대리모와 송아지가 현재 건강상태가 모두 정상이어서 순산이 확실시되고 있다”면서 “당초 예정일(13일)보다 3∼4일 정도 늦게 복제소의 탄생을 보게될 것 같다”고 말했다. 黃교수는 지난 95년 국내 처음으로 체세포 복제기술 개발에 성공,국내 생명공학의 수준을 세계적인 수준으로 끌어올린 인물.이번에 태어나는 복제소는지난해 영국 로슬린 연구소에서 복제양 돌리를 만든 것과 비슷한 방법으로태어난다. 복제송아지가 무사히 태어나면 우리나라는 돌리를 만든 영국과 소를 복제한 일본과 뉴질랜드,쥐를 복제한 미국에 이어 세계에서 다섯번째로 동물복제에 성공한 나라가 된다. 黃교수팀은 성공 가능성을 높이기 위해 핵을 제거한 난자에 체세포 핵을 결합시키기 전에 염색체 검사를 통해 각종 유전병과 기형아 발생 및 유전에 의한 유산 가능성 등을 미리 제거했다. 더구나 이 복제소는 연간 우유생산량이 1만8000㎏으로 보통 젖소의 3배 이상에 이를 전망이다.우유 성분도 우수하며 각종 질병에 대한 저항력이 뛰어난 젖소의 세포를 배양,그 유전자를 그대로 이어받았다.이 때문에 유전공학계는 물론 축산업계의 관심을 한몸에 받고 있다. 黃교수는 “유전적으로 우수한 복제 소가 많이 증식되면 농가의 생산성은물론 식량증산의 중요한 수단으로 자리잡을 수 있다”고 말했다. 체세포 복제술은 유전자 조작이나 변형과 달리 세포이식을 통한 난치병 치료 뿐 아니라 인간에게 장기를 제공할 수 있는 동물을 복제해 내는 기술개발의 가능성을 제공한다는 점에서 우리나라 생명공학연구의 획기적인 전기가될 것으로 기대를 모은다. 그러나 연구팀은 불안감을 완전히 떨쳐버리지는 못하고 있다. 원래 복제 송아지 4마리를 임신시키는 데 성공했다가 지난해 불량 브루셀라백신 부작용으로 3마리가 유산된데다 외국에서 동물복제에 성공한 경우에도출산을 앞두고 유산되거나 탄생한 뒤 얼마 살지 못하고 죽은 예가 많기 때문이다. 黃교수는 “탄생 후 5∼7일정도 유전자를 검사한 뒤 사망위험 기간이 지나면 복제소 연구결과에 대해 공식발표할 예정”이라고 말했다.

◎사춘기전 연 4㎝ 미만 자라면 터너증후군 등 저신장증 의심/유전성 일땐 치료 힘들어/“성장호르몬 만능” 맹신 말아야 우리 아이는 얼마까지 키가 자랄까? 또래에 비해 왜 이렇게 키가 작을까? ‘롱다리 신드롬’이 등장할만큼 특히 청소년층의 체형은 서양인 못지않게 큰 키,긴 다리로 변모해가고 있다. 상대적으로 작은 키에 대한 고민은 커질 수밖에 없다. 그동안 키는 유전적 요인에 의한 것으로 여기고 그냥 지나쳐왔다. 그러나 최근 성장호르몬의 투여로 키를 자라게 해주는 치료법이 보급돼 키작은 어린이의 고민을 일부분 해결해주고 있다. 서울대병원 양세원 교수(소아과)는 “성장지연의 원인이 개인마다 다를뿐아니라 성장호르몬으로 모든 사람의 키를 정상인 수준으로 키울 수 있는 건 아니다”라면서 성장호르몬이 만능이란 인식은 잘못된 것이라고 지적했다. □저신장의 기준=의학적으로 말하는 저신장 어린이란 또래 100명중 키가 작은 순서로 3명안에 들 때 해당된다. 사람의 키는 태어나서 생후 2세까지 급성장기를 가지고 그 이후부터 사춘기가 올 때까지 완만한 성장을 보인다. 이 기간동안 보통 1년에 4∼5㎝정도 키가 자란다. 그러나 사춘기때는 급성장을 한다. 여자의 경우 10∼11세부터 사춘기가 시작되며 이후 15∼20㎝가 자라고 초경때부터 성장속도가 감소된다. 남자어린이는 13∼14세에 사춘기가 오며 이후 20∼25㎝정도 자란다. □원인=성장은 유전적인 요인이나 영양상태, 호르몬(성장호르몬,갑상선호르몬,부신피질호르몬,성호르몬)의 상호작용에 의해 조절된다. 이 세가지 인자가 제대로 상호작용을 할 때 정상적인 성장을 가져다준다. 만일 이들 인자중 한가지라도 결함이 있으면 성장장애가 생긴다. 때문에 성장장애의 원인을 정확히 진단해내는게 무엇보다 중요하다. 저신장의 가장 주된 원인은 유전적 영향으로 생기는 가족성 저신장증. 또 태어날 때부터 왜소해 다른 사람에 비해 발육부진으로 성장속도가 떨어지는 체질성 저신장증도 많다. 이와 함께 선천적 영향으로 뇌에서 성장호르몬 분비가 안돼 키가 작은 경우나 여자어린이에게만 특징적으로 나타나는 염색체이상에 따른 터너증후군,그리고 만성신부전증 등에 의해 저신장이 나타나기도 한다. □치료=무조건 성장호르몬만 투여한다고 키가 크는 게 아니다. 성장호르몬은 성장호르몬 결핍증이나 터너증후군 만성신부전증 등 세가지 질환에선 탁월한 효과를 보인다. 이런 경우 성장호르몬을 투여하면 성인이 됐을 때 정상인의 키만큼 자란다. 그러나 유전성 저신장이나 체질성 성장지연에선 이만한 효과를 거두지 못하고 있다. 저신장 진단은 현재의 신장과 1년에 얼마나 자랐는지를 알아보는 성장속도로 우선 판단한다. 사춘기이전 나이에선 연 4∼5㎝정도 키가 자라야하는데 4㎝ 미만이라면 성장장애를 의심해봐야 한다. 또 왼쪽 손과 손목부분을 X­ray 촬영해 뼈나이를 측정한다. 그러나 성장호르몬 치료의 가장 큰 걸림돌은 어마 어마한 치료비. 국산제품이 나오고 있지만 한달 치료비가 100만원을 웃도는데다 성장이 멈출 때까지 치료를 지속해야 효과를 볼 수 있어 치료기간이 보통 5년이상으로 길다.

◎癌·老化 정복 당찬 야심/손상염색체 원상복구 텔로머라제 효능 입증/녹아웃마우스 이용 노화의 비밀 추적/분자생물학 끈기 필요 동양인들 적성에 맞아 ‘사람은 왜 늙을까?’‘암은 정말 치료될 수 없는걸까?’서울의대 생화학교실 李漢雄 교수(39)의 연구는 이 두 가지 화두로 요약된다.‘노화(老化)와 ‘암(癌)’발생의 비밀을 캐는 것이다. 서로 무관한 주제같지만 분자생물학적인 관점에서 보면 접근방법은 한가지다.궁극적인 해답은 유전자의 기능을 알게되면 얻을 수 있다. 사람의 유전자 기능은 약 5만∼10만가지가 된다.지금까지 밝혀진 것은 3분의 1정도.하지만 이것도 유전자의 염기배열순서만 밝혀졌을 뿐이다.구조만 알고 있을뿐 유전자 각각의 기능은 아직 모른다. 1번 유전자는 눈의 기능을,2번 유전자는 코의 기능을 조절한다는 식의 분석은 불가능하다.이렇게만 된다면 난치병도 쉽게 고칠수 있다.만약 백혈병이 3번 유전자의 고장으로 생긴다면,이 유전자를 고쳐 백혈병을 치료하면 된다. ○유전자기능 5만∼10만종 그러나 아직은 유전자를 조작한 동물로 실험을 하는 단계다. 동물실험에서 쓰는 방법은 크게 두가지다. 유전자의 기능을 정상보다 훨씬 잘 되게 하는 것과 정상보다 훨씬 떨어지게 하는 것이다.동물실험은 주로 생쥐를 이용한다. 李교수가 하는 실험은 낙아웃 마우스를 이용,노화의 비밀을 푸는 것이다. “정상세포는 세포분열을 50∼100번쯤 하면 죽습니다.인체가 늙는 것도 이때문이죠.세포분열을 할 때마다 염색체의 끝부분(종말체)은 조금씩 짧아집니다.만약 이대로 계속 짧아진다면 당연히 염색체는 없어지게 돼 종족보존은 불가능해지죠.이때 염색체의 끝이 짧아지는 것을 막고 원래대로 복구시켜 노화를 방지하는 역할을 하는 것이 텔로머라제(telomerase)라는 효소입니다” 李교수는 텔로머라제가 세포의 수명을 좌우한다는 가설을 세계 최초로 동물실험을 통해 입증했다.텔로머라제를 없앤 생쥐(낙 아웃 마우스)를 만들어,생체내에서 세포의 수명이 단축되는 것(빨리 늙는 것)을 확인한 것이다. 생쥐의 텔로머라제를 없애자 생체내에서 세포분열을 가장 많이 하는 조혈세포와 생식세포에 이상이 생겼다.생식세포의 하나인 고환세포는 정상일 때보다 5분의 1이하로 크기가 줄어들었다.텔로머라제가 많으면 노화를 방지할수 있다는 기존 학설을 역으로 ‘텔로머라제가 없을 때 노화가 빨리온다’는 사실로 증명한 것이다. ‘생체내 텔로머라제의 기능분석’이라는 李교수의 논문은 영국의 과학주간지 ‘네이처’ 4월9일치에 집중적으로 보도됐다.미국 알버트 아인슈타인의대 드피노 교수와 공동으로 연구한 것이다. 네이처는 과학자들뿐 아니라 일반인들도 즐겨 읽을 만큼 세계적으로 권위를 인정받는 과학학술지다.노벨상을 수상한 제임스 왓슨의 DNA의 이중나선구조 발견에 관한 논문도 여기에 실렸었다. ○정상이상일때 암 촉진 李교수의 논문은 다섯 쪽에 걸쳐 ‘아티클(article)’란에 전문(全文)이 실렸다.국내 과학자 가운데 요약분을 싣는 네이처지의 ‘레터(letter)’란에 논문이 게재된 사람은 가끔 있었지만 전문이 모두 실린 것은 李교수가 처음이다. 앞서 97년 10월 세계 처음으로 텔로머라제가 파괴된 생쥐를 생산했다는 그의 논문은미국 세포분자생물학 전문학지 ‘Cell’의 표지기사로 보도됐다. 노화방지 역할을 하는 것으로 알려진 텔로머라제는 암치료에도 해결책을 제시하고 있다. 연구결과,암환자의 암세포에서는 텔로머라제의 기능이 정상 이상으로 훨씬 높게 나타난 반면,정상세포에서는 텔로머라제가 전혀 발견되지 않았다. 100종류가 넘는 암 가운데 90% 이상에서 일치했다. 텔로머라제의 기능이 정상 이상으로 높아지면 암을 촉진할 수 있다는 가설이 가능한 것.결국,텔로머라제를 억제하면 암을 치료할 수 있다는 역도 성립한다고 李교수는 설명한다. “미국에서는 이런 원리를 이용,벌써 암치료제를 개발하고 있습니다.텔로머라제는 이밖에도 주름살제거제,피부재생을 촉진하는 화상치료제,발모제 등에도 유용합니다” 그는 미국에서 만든 형질전환한 마우스 7종류 중 4종류를 갖고 귀국,텔로머라제에 대한 연구를 계속하고 있다. 13년의 미국 유학생활을 마치고 지난 3월부터는 서울대 의대 교수로 일하고 있다.서울대 출신이 아니면서 비의대전공(연세대 생화학과 졸)이 서울대의대 교수가 된 것은 그가 처음이었다. 주위의 이목에 신경이 쓰일 법도 했지만 그는 그런 문제에는 전혀 개의치 않는다고 잘라 말한다.연구여건이 좋아서 귀국을 결심하고 선뜻 서울대의 교수 공채에 응했을 뿐이므로 연구에만 전념하고 싶다는 것이다. ○주름제거·화상치료 응용 여기에는 무덤덤한 성격도 한몫했다.미국에 있을때도 마찬가지였다.미련할 정도로 연구에만 몰두했다.주말도 없었고,어떤 날은 하루 24시간을 꼬박 실험에 매달린 적도 있었다.5년동안 휴가도 딱 한 번 간게 전부였다. “분자생물학분야는 미련할 정도로 우직해야 잘 할 수 있습니다.미국에 있을 때 미국,유럽학생도 가르쳐 봤지만 ‘힘들다’고 중도에 금방 단념하더군요.서양인보다는 끈기있는 동양인의 적성에 잘 맞는 일인 것 같습니다” 李교수는 “세계적으로 집중적인 연구가 진행중인 유전자생체이식 분야는 지금도 우리나라가 미국 등 선진국에 결코 뒤떨어지지 않는다”면서 기초과학에 관심이 많은 우리나라 학생들이 과감하게 도전해 볼 만하다고 말했다. □李漢雄 교수 약력 △명지고 졸업(77년) △연세대 생화학과 졸업(81년) △미국 알버트 아인슈타인의대 박사(96년) △텔로머라제가 파괴된 생쥐를 생산했다는 논문이 미국 세포분자생물학 전문학술지 ‘Cell’의 표지기사에 게재(97년 10월) △서울의대 생화학교실 조교수(98년) △서울대 의대 유전자이식연구소 연구부장 △‘생체내 텔로머라제의 기능분석’이라는 논문이 ‘Nature’지에 전문 실림(98년 4월) ◎녹아웃 마우스란/정상보다 뒤떨어지게 쥐 유전자 조작/정확성 매우 높아… 연구비 많이 들어 ‘흠’ 정상보다 유전자 기능을 훨씬 떨어뜨려 특정유전자의 기능을 파악하는 방법이 녹아웃(knockout mouse)다. 반대로 특정유전자의 기능을 정상보다 훨씬 높게 형질전환한 방법이 트랜스제닉 마우스(transgenic mouse).유전자의 기능을 확인하는 방법은 간단하다. 예컨대 눈을 만드는 유전자가 있다고 가정하면 그 유전자가 없을 때는 앞을 볼 수 없다. 연구진이 하는 실험은 바로 어떤 유전자가 눈의 기능을 관장하는 지를 확인하기 위한 것이다.두꺼비집을 연상하면 쉽게 이해할 수 있다.두꺼비집에는 여러 개의 스위치가 있다. 각각의 스위치는 전등과 연결돼 있다,다른 스위치는 다 켜두고 아무 스위치나 한개만 내리고 불을 켜면 전원이 꺼진 스위치와 연결된 전증에만 불이 들어오지 않는다. 어떤 스위치와 전등이 서로 연결되어 있는지 쉽게 확인할 수 있다. 유전자의 기능을 제거해 동물실험을 하는 ‘녹아웃 마우스’가 바로 이런 방법이다.유전자생체이식술을 이용,A라는 유전자를 없앤 마우스를 만들었을때 B라는 현상이 일어난다면 B의 원인은 A때문이라는 것을 추론할 수 있다. 반대로 기능을 없애는 것이 아니라 강화해서도 실험할 수 있다.여러 개의 전등중에 한개만 유독 밝게 빛이 들어오도록 해 어느 스위치와 연결되는지를 확인하는 것이다.특정유전자의 기능을 더 강화한 ‘트랜스제닉 마우스’(transgenic mouse)가 이런 원리다. 현재까지는 ‘녹아웃 마우스’를 이용한 실험이 훨씬 어렵고 발전된 방법이다.원하는 위치에 유전자를 적중시켜 확실한 결과를 얻을수 있기때문. 다만 시간과 연구비가 많이 드는 것이 단점이다.

성경은 여성의 탄생에 대해 아담의 신체 일부분이 변해 이브가 태어난 것으로 기록하고 있다.보티첼리의 ‘비너스의 탄생’이라는 그림에는 큰 조개에서 비너스가 태어나는 것으로 신비롭게 묘사돼 있다. 그러나,유전학에서는 X염색체에 있는 유전자의 영향으로 먼저 여자가 만들어지고 그 후에 Y염색체의 영향으로 남자로 바뀌어진다고 말한다. 다시 말해 여자는 44개의 상염색체와 2개의 X성염색체를 가지고(XX),남자는 44개의 상염색체와 하나씩의 XY성염색체를 갖는다(XY).그러나 남자의 유전자를 가지고 있다 하더라도 Y염색체의 영향이 크지 않으면,겉모습이 여아로 출생하기도 한다. 오늘날 유전공학이 많이 발달했지만,남녀의 성결정은 신비롭고 복잡한 과정임에 틀림이 없다.Y염색체가 남자를 만드는데 중요한 만큼 X염색체는 여자를 만드는데 중요하다.X염색체가 하나 부족하여 45개의 염색체만을 갖는 경우를 터너증후군이라고 한다.염색체검사가 보편화하고 유전질환에 대한 의학지식이 활발히 공개되면서 적지 않은 수의 터너증후군 환자들이 발견되고있다. 터너증후군 환자는 일반적으로 또래보다 현저히 키가 작고,신체적으로는 약간의 이상이 있을 수 있으나 대개 정상적인 지능을 가지고 있다.따라서 저신장이나 성적 발달 미숙으로 병원을 찾게 되는 것이 대부분이다.터너증후군 환자는 대개 저신장과 함께 불임에 이르는 경우가 많으므로,본인뿐 아니라 주위에서도 깊은 시름에 잠기는 경우를 자주 보게 된다. 최근에는 조기발견이 가능하고 저신장의 치료뿐 아니라 적절한 성호르몬요법으로 성적 발달과 임신의 가능성도 열려 있으므로 여성다운 삶을 위해 가족들의 세심한 배려와 도움이 필요한 것으로 생각된다.

키가 어느 정도까지 부모의 영향을 받는지 명확한 답은 없다.일반적으로 부모 키의 중간 정도에,남녀에 따라 일부 가감함으로써 예상되는 최종 성인키를 나타낼 수도 있다.골연령(뼈의 나이) 그리고 다른 내분비 호르몬의 조절을 받기 때문에 이러한 요인을 포함시키기도 한다.어쨌든 부모의 키는 아이의 키를 결정하는 데 중요한 요인이 된다. 최근 IMF한파로 자녀의 키가 작다고 해서 병원을 찾는 경우가 일부 줄어들기는 했으나 10여년전에 비하면 아주 많아졌다. 같은 또래의 옆집 아이는 키가 쑥쑥 크고 자기 집 아이보다 머리 하나는 더 차이가 난다 싶으면 부모로선 한 번쯤 병원을 찾는 것이 당연할 것이다.더욱이 시대가 변해서 미인을 판단하는 기준이 아담하고 예쁘장한 여인에서 점차 키가 큰 여성으로 변하는 경향이 있어서 그런지 특히 키가 작은 여아들은 본인이 졸라 병원을 찾기도 한다. 일반적으로 저신장 혹은 성장부전이란 증상은 같은 또래 같은 성별의 키를 기준으로 할 때 100명중 3번째 이하로 키가 작고 연간 성장속도가 4㎝이하인 것을말한다.부모의 영향이거나 특별한 이유가 없이 키가 작거나 체질적으로 늦게 크는 경우가 대부분이다.그러나 약 20% 정도는 만성질환이나 내분비적인 문제,염색체 이상 등이 있는 경우가 있는데 이들은 적절한 시기에 치료를 받지 못하면 키가 아주 작아질 수도 있으므로 이들을 찾아내는 것이 소아 내분비를 전문으로 하는 의사들의 주임무인 셈이다. 만일 특별한 이유 없이 키가 작은 아이로 진단되면 무엇보다도 심리적으로 위축될 필요가 전혀 없다는 점을 강조하고 싶다.굳이 나폴레옹을 들지 않더라도 진정한 위인은 정신세계의 ‘키’가 큰 사람이다.작은키 때문에 열등감을 가질 게 아니라 이를 극복하고 장점으로 활용하는 지혜를 키우도록 격려해 주는 부모와 의료진의 배려가 필요할 것이다.

◎2001년 모유같은 우유 나온다/인체 락토페린­젖소 베타카제인 유전자 융합/젖소 수정란의 핵에 넣어 ‘락토페린 젖소’ 개발/92년 연구 착수… 의약품원료로도 큰 부가가치 창출 서해안 태안반도의 두산개발 안면목장에는 17억원짜리 세계 최고가의 ‘황금젖소’가 자라고 있다.그러나 이 젖소는 생김새가 비슷한 1천200여마리의 무리에 섞여 사는지라 보통 사람의 눈으로 가려내기가 어렵다. 이제 14개월을 갓 넘긴 이 젖소의 이름은 ‘보람’(Bovine with Lactorferrin Assisted Milk)이다. 보람이는 인간의 모유에 들어 있는 락토페린과 면역글로블린,라이소자임이 풍부한 우유를 만들어 내는 형질전환 젖소.엄마젖과 같은 우유를 쏟아 내는 젖소의 원조인 셈이다. 얼마전 미국에서 복제 송아지인 ‘조지와 찰리’가 등장해 화제를 모은 것과 달리 한국에 보람이가 있다는 사실을 아는 사람은 흔치 않다. 락토페린은 항균·항바이러스 등의 면역증강작용과 세포증식·철분흡수 작용이 뛰어난 인체 생리활성 단백질.모유 1ℓ에는 같은 분량의 우유보다 14배남짓 많은 1.4g이 들어 있다.‘모유를 먹여야 아기가 건강하다’는 것은 락토페린을 두고 하는 얘기다. ○90년엔 ‘슈퍼생쥐’ 첫 개발 보람이의 경제적 가치가 17억원이나 되는 것은 ‘모유같은 우유’를 만들어 낼 수 있는 가능성 때문이다. 보람이의 출현은 모유가 모자라거나 직장생활하는 산모들에게 더할나위 없는 반가운 소식이다. 대덕연구단지 생명공학연구소 이경광 박사(49·동식물세포공학연구부장).수정란 동결법으로 인체 락토페린 생산용 형질전환 젖소인 보람이를 세계 처음으로 탄생시킨 장본인이다. 보람이는 96년 11월 세상에 나왔다.공교롭게도 소띠(49년생)인 이박사와 생일(11월22일)이 같다.그리고 이박사는 소의 해인 97년에 보람이가 인체 락토페린 유전자를 갖고 있다는 사실을 확인했다.이박사와 소는 이래저래 뗄 수 없는 인연이 있는 것 같다. “경북 예천 가난한 농가에서 태어나 초등학교시절 심훈의 ‘상록수’를 읽으며 자랐지요.소꼴을 먹이느라 소와 온종일 살다시피했던 것이 동물발생학을 전공한 계기가 됐습니다” 청년이경광은 가난에 찌든 농촌을 반드시 살려야겠다는 생각에서 건국대 축산대에 들어갔다.석사과정까지 6년간을 줄곧 장학생으로 다닌 그는 일본문부성의 초청으로 북해도대학에서 가축번식학 박사학위를 받고 84년 귀국,동물발생학 기술 개발에 본격적으로 매달렸다. 86년부터 89년까지 불과 3년 사이에 △인공적으로 쌍둥이를 만들 수 있는 일란성 쌍자동물 △수정세포의 핵을 대치하는 핵치환 복제동물 △우성·열성 형질이 동시에 나타나는 키메라 동물을 잇따라 개발했다.90년에는 동물발생학에 유전공학적 기법을 과감히 접목,2배 이상 크게 자라는 슈퍼생쥐를 국내 처음 개발하는 성과를 냈다. 이박사는 이어 92년 11월 두산기술원 등과 공동으로 G7프로젝트인 ‘인체유용단백질을 대량 생산하는 형질전환동물의 개발’에 착수했다.국내 축산업을 살리려면 가축을 단순 축산물만이 아닌 고가 의약품 생산기지로 활용해야 한다는 생각에서 였다. 그는 먼저 인체 락토페린 유전자를 포함한 유용 생리활성물질 유전자와 이 유전자의 발현을 돕는 소의 베타카제인유전자를 분리·추출,베타카제인/인체락토페린 융합유전자를 만들었다. 94년에는 이 융합유전자가 제대로 발현되는지를 형질전환 생쥐에서 알아본 결과 인체 락토페린 유즙이 성공적으로 분비된다는 것도 확인했다. 이어 재조합 유전자를 젖소 수정란의 핵에 집어 넣어 동결시킨 뒤 이를 젖소 대리모에 이식,송아지를 낳게 했다.이렇게 태어난 35마리의 송아지 가운데 1마리가 락토페린 유전자를 지니고 있었다.바로 보람이었다. ○특허 8건에 논문도 70편 이박사는 보람이와 관련된 8건의 특허를 갖고 있으며 국내외에 발표한 논문만 해도 70편에 이른다. 수컷인 보람이는 앞으로 씨내리 역할을 하는 종우로서 인공수정을 통해 인체 락토페린 생산용 암젖소를 태어나게 하는데 이용된다. 이박사는 넉넉잡아 2001년 중반이면 형질전환 젖소에서 1ℓ당 1g 이상의 인체 락토페린이 든 우유를 얻어 낼 수 있을 것으로 자신하고 있다. 인체 락토페린 첨가물질의 95년 세계 시장 규모는 1백70억달러. 2000년에는 2백30억달러로 늘어날 것으로 보여 보람이는 유아용 특수조제 분유,기능성식품,의약품 원료 분야에서 엄청난 부가가치를 창출할 전망이다. 이박사는 동물발생학에 대한 주위의 무지로 연구과정에서 남달리 마음고생을 많이 했다.연구에만 전념해도 시간이 모자랄 판에 이해시키고 설득하 는작업을 병행하는 것은 쉬운 일이 아니었다. “84년 해외유치과학자로 생명공학연구소에 들어온 지 얼마 되지 않았을 때의 일입니다.일란성 쌍둥이 개발에 관한 프로젝트를 본 연구부장이 ‘당신을 쪼개 둘로 만들면 좋겠느냐.잘 자라게 하지는 못할 망정 멀쩡한 것을 뭐하러 동강내느냐’며 역정을 내더군요” 80년대 말 슈퍼마우스를 개발중일 때에는 “사람의 유전자를 쥐에 집어 넣었다가 인간의 지능을 가진 쥐가 태어나면 어떡하느냐”는 소리도 들었고 국민의 혈세를 개인 취미생활에 쓰는 넋 나간 사람으로 몰리기도 했다. 이박사는 지금까지의 연구성과를 토대삼아 앞으로 형질전환수정란 은행을 세우는 한편 산양·토끼 따위의 동물에서 혈전치료제나 항암제를 만들어 내겠다는 야심찬 구상을 갖고 있다. ‘소 농사’에서는 대결실을 눈앞에 두고 있는 이박사지만 그에게도 못내 아쉬움으로 남는 것이 하나 있다.6년째 한달에 하루밖에 쉬지 않는 일벌레 아빠를 지켜 본 세 자녀가 “과학자는 절대 되지 않겠다”고 선언해 버린 것이다. 그리고 얼마전 큰 아들은 “대를 이어 과학자가 되어 달라”는 그의 간곡한 부탁을 뿌리치고 문과를 택해 대학에 들어갔다. ◎형질전환 동물이란/유전자 특정동물 염색체 인공이식/원하는 형질일부를 변형시킨 동물 형질전환동물이란 외래 유전자를 재조합해 특정 동물의 염색체상에 인공적으로 끼워 넣어 그 형질의 일부를 변형시킨 동물.인간에게 유용한 유전자를 실험동물이나 가축에 이식해 원하는 동물을 만들어내는 기술을 이용한 것이다. 동물 형질전환기술은 지난 80년 미국의 생명공학자 고든이 처음 개발한 이래 급속한 발전을 거듭해 현재는 실험동물은 물론 면양·돼지·소 따위의 가축에 적용되고 있다. 대표적으로 응용되는 곳은 예컨대 슈퍼마우스와 같은 성장동물 개발분야와 동물생체반응기(Animal Bioreactor) 개발분야.동물생체반응기 개발부문은 경제성이 높아 세계적으로 연구가 매우 활발하다. 동물생체반응기는 유선조직의 유전자를 재조합해 특정 동물의 염색체에 끼워 넣는 방식으로 형질을 바꿔 우유와 함께 고부가가치의 생리활성물질을 대량으로 생산하는 시스템.형질이 유전되기 때문에 고품질의 유용 생리활성물질을 자손 대대로 얻을 수 있다. ‘보람’이도 여성의 젖샘조직에서 모유에만 있는 락토페린 유전자를 뽑아 이를 젖소의 염색체에 이식,모유와 같은 우유를 만들어 내도록 만든 동물.도축장의 젖소에서 채취한 미성숙 난자로 체외수정란을 만든 뒤 수정란 핵에 락토페린 재조합유전자를 집어 넣어 착상 직전의 단계까지 1주일 남짓 체외배양시킨 뒤 이를 대리모에 이식했다.이 과정에서 락토페린 젖소가 태어날확률은 1%가 채 되지 않는다. 지난해 세계 과학계를 떠들석하게 했던 복제양 ‘돌리’는 체세포의 핵을 뽑아 낸 뒤 그 자리에 탈핵 난세포를 치환,원래의 양과 똑같은 모습을 만든 것으로 특정 개체의 체세포를 이용해 하나의 동물을 만들었다는 의미를 갖는다. □약력 △49.11 경북 예천 출생 △77.2 건국대 축산대학 낙농학과 졸업 △84.3 일본 북해도대학 농학박사(가축번식학,학위논문­집토끼 중복임신에 관한 연구) △84.5∼90.2 한국과학기술원 생명공학연구소 선임연구원 △85.9∼85.12 일본 북해도대학 수의학부 객원연구원 △86∼89년 일란성 쌍자동물,키메라동물,핵치환 복제동물 생산 △90.3∼91.2 한국과학기술원 생물공학과 겸임교수 △90∼96년 생명공학연구소 책임연구원 △90년 슈퍼생쥐 국내 첫 개발 △91.9∼현재 충남대 수의과대학 겸임교수 △96.2∼현재 생명공학연구소 동식물세포공학연구부장 △97.12 형질전환 젖소 ‘보람’ 개발 △한국축산학회 정회원,한국가축번식학회 이사,일본축산학회 정회원

◎미서 세포분열 지속시키는 유전자 발견/정상세포에 주입… 600년 이상 생존 가능 【워싱턴 UPI 연합】 미국 텍사스대학 사우스웨스턴 메디컬 센터와 유전공학회사 제론의 공동연구팀은 13일 수명이 정해져 있는 정상세포에 세포분열을 지속시키는 효소 텔로메라제의 유전자를 주입하면 세포의 수명을 무한히 연장시킬 수 있으며 따라서 세포는 늙지 않고 젊음을 영구히 유지할 수 있다는 사실을 밝혀냈다고 발표했다. 제리 세이 박사가 이끄는 이 공동연구팀은 과학전문지 사이언스에 발표한 연구보고서에서 시험관속에서 세포분열을 지속시키는 텔로메라제의 유전자를 정상세포에 주입하여 이 세포의 싱싱한 상태를 영구히 지속시키는데 성공했다고 밝혔다. 세이 박사는 텔로메라제는 작년 8월 그 유전자의 복제방법이 개발된 세포분열 효소라고 밝히고 이 효소는 텔로메라제의 길이가 짧아지면서 세포의 노화가 진행되는 분자메커니즘을 동결시키는 작용을 한다고 말했다. 세이 박사는 텔로메라제는 염색체의 끝에 있는 DNA표시로서 모든 세포는 일정한 수자의텔로메라제를 가지고 태어나며 세포분열때 마다 일정량을 잃게 된다고 밝히고 텔로메라제들이 길이가 짧아지면 세포는 분해되기 시작한다고 말했다. 세이 박사는 그러나 일정한 수명기간이 있는 정상세포에 텔로메라제 유전자를 주입하면 이 세포 속에 들어 있는 텔로메라제의 길이가 길어지면서 세포분열을 영구히 지속한다고 말하고 시험관 실험에서는 이런 방법으로 세포의 정상적인 생존기간을 20대이상까지 연장시킬 수 있었다고 밝혔다.

◎형광검사법 이용 태아 염색체 이상 판별 기형아출산을 예방하기 위한 염색체 이상 검사에 쓰이는 산전 진단 장비가 순수 국내기술로 개발됐다. 서울대병원 산부인과 문신용 교수팀(02­760­2384)은 최근 태아에서 발생하는 염색체 이상을 분만 전에 미리 진단하는 ‘염색체 및 형광자동분석시스템’의 국산화에 성공했다고 밝혔다. 이 시스템은 형광현미경을 통해 본 염색체 검사 결과를 컴퓨터영상으로 처리,임산부에게 올 수 있는 염색체 이상인 몽고증,에드워드증후군,파타우증후군 및 성염색체 이상을 진단할 수 있는 장치. 양수세포나 융모성세포에서 세포배양을 하지 않고도 형광검사법(FISH)을이용,곧바로 진단할 수 있어 진단기간을 3주정도 단축되고 정확도가 높다. 지금까지는 1억원이 넘는 형광자동분석시스템을 전량 외국에서 수입해 산전 진단에 사용해왔다.이번에 문교수팀이 개발한 국산 자동분석시스템은 외국산의 3분의1쯤의 가격이 될 것으로 보여 높은 수입대체효과가 기대된다. 문교수는 “염색체 검사는 기형아 예방에 중요한 역할을 차지하는데 이번에 값싼 국산 검진시스템이 개발됨으로써 앞으로 임산부의 산전진단에 널리 쓰일수 있을 것”이라고 말했다. 이 시스템 개발은 보건복지부 선도기술개발과제(G7)로 이루어졌는데,임상응용결과는 오는 11일 서울대 의학연구원 산하 인구의학연구소에서 실시하는 워크샵에서 발표될 예정이다.